近日，俄罗斯将一套新型光刻系统纳入国家工业信息系统（GISP），进一步提升了其国内半导体制造能力。这套由泽列诺格勒纳米技术中心（ZNTC）研发的设备，用于在集成电路制造过程中将设计图案转移到半导体晶圆上，现已被列入国家工业设备名录。名录重点介绍了这套能够实现 350 纳米分辨率的对准和投影曝光装置，这标志着俄罗斯在构建自身微电子制造生态系统方面迈出了重要一步。

该设备于 3 月初被添加到 GISP 产品目录中，表明该系统现已被正式认可为可供俄罗斯半导体行业部署的工业产品。该系统型号为 RAVC.442174.002TU，是俄罗斯自主研发的光刻解决方案之一，专为生产超大规模集成电路（VLSI）而设计。

光刻技术是半导体制造的核心

光刻技术是半导体制造商将微观电路图案转移到硅衬底上的核心工艺。该系统利用紫外光将光掩模上的图案投射到沉积在衬底上的光敏材料上。经过曝光和后续处理步骤，该图案最终转化为晶体管、互连线和其他微电子元件的蓝图，这些元件共同构成集成电路。

由于 ZNTC 设计的装置专为投影曝光而设计，光掩模图像并非直接贴附在晶圆上，而是通过光学方式投射到晶圆上。这种方法提高了精度，并实现了电路图案在衬底表面的重复复制。此外，系统还会执行对准操作，以确保每一层电路相对于先前构建的层都精确定位。

该仪器能够将光掩模图像投影转移到半导体晶圆上，并在超大规模集成电路（VLSI）器件制造过程中，以 0.35 微米的设计精度将该图案复制到晶圆上，正如产品目录所述。这种精度表明，尽管该技术节点已不再处于当代半导体制造技术的前沿，但它仍然广泛应用于工业电子、汽车系统、电源管理器件以及众多嵌入式应用领域。

俄罗斯研发和生产

GISP 产品目录中将该设备标注为产自俄罗斯。然而，这一标注仅基于制造商的声明，并未对俄罗斯境内的生产本地化程度进行独立核实。

泽列诺格勒纳米技术中心是一家集研发和制造于一体的机构，是俄罗斯微电子生态系统中的关键组成部分。该中心位于泽列诺格勒，这座城市常被誉为俄罗斯的 " 硅谷 "，中心致力于推进半导体技术、纳米技术器件和先进制造设备的研发。

据报道，该光刻系统将于 2024 年投入生产，这表明它是俄罗斯微电子制造设备组合中相对较新的成员。由于获取外国技术的限制日益增多，俄罗斯为减少对进口半导体设备的依赖而采取的措施，符合该国的战略目标。

规格和技术能力

该光刻设备设计用于加工直径达 200 毫米的半导体晶圆。这种晶圆尺寸被广泛用作行业标准，尤其是在生产电力电子产品、微控制器、传感器和其他专用电路的工厂中。

分辨率在光刻设备中至关重要，因为它决定了晶圆上可印刷的最小特征尺寸。本例中，该系统的分辨率为 350 纳米。这意味着它可以稳定地生成特征尺寸约为三分之一微米的电路图案。

该设备的工作波长约为 365 纳米，通常用于 i 线紫外光刻。尽管目前最先进的处理器是由采用更短波长（例如深紫外或极紫外）的现代半导体晶圆厂生产的，但 365 纳米波长范围对于许多成熟的技术节点仍然适用。

另一项关键指标——对准精度——确保半导体器件的每一层都与其先前图案化的层完全对齐。据报道，ZNTC 的对准误差约为 90 纳米。这种精度对于防止多层芯片制造过程中出现缺陷以及维持可靠的电气连接至关重要。

该仪器的工作曝光区域尺寸约为 22 毫米 x 22 毫米，能够投射单个芯片图案，然后通过称为步进重复曝光的工艺在晶圆上重复这些图案。

发展合作

ZNTC 与白俄罗斯公司 Planar 合作开发了这套光刻系统。据信，该项目于 2021 年启动，并在几年后完成，是俄罗斯工业和贸易部资助的项目之一。

此次合作体现了白俄罗斯和俄罗斯在微电子制造领域持续的技术合作。白俄罗斯在半导体生产设备方面一直享有盛誉，这主要得益于其众多源自苏联微电子工业的企业。

该项目的目标是开发一种光刻工具，通过整合工程资源和制造经验，使其能够在国内使用，从而为俄罗斯芯片制造工厂提供支持。

现代电子学中的应用

虽然与目前用于尖端处理器的 3 纳米或 5 纳米技术相比，350 纳米工艺节点可能看起来已经过时，但它对于一系列工业应用仍然具有很高的相关性。

在电力电子领域，半导体工艺通常优先考虑可靠性和耐久性而非极致小型化，用于调节和转换各种设备（包括工业机械和电动汽车）中的电能。此外，180 纳米至 500 纳米的制程节点也被用于制造多种汽车微控制器、传感器和模拟元件。

航空航天电子、电信基础设施和工业控制系统通常采用类似的技术节点。这些领域追求的并非尽可能小的晶体管尺寸，而是长期可靠性、抗辐射能力和稳定的制造工艺。

因此，能够以 350 纳米尺度生产电路的国产光刻设备可以帮助维持和扩大俄罗斯国内此类电子产品的生产。

加强技术独立性

这套光刻设备的研发和产品目录编制是俄罗斯为提升半导体行业的技术自主性而采取的更全面举措的一部分。过去十年间，俄罗斯从全球供应商处获取精密半导体制造设备的渠道日益受限。

光刻系统是半导体制造工厂中最复杂、最具战略意义的设备之一。包括 ASML、尼康和佳能在内的全球领先企业生产的设备，需要数十年的研究、精密的工程设计、专用光学元件以及极其复杂的供应链。

即使是为成熟工艺节点研发设备，对于那些在微电子领域追求技术自主的国家而言也是一项重大成就。国产设备有助于维护现有生产线，并减少对进口设备的依赖，因为这些进口设备未来可能难以甚至无法获得。

整合到工业设备目录中

俄罗斯国家工业信息系统（GISP）是俄罗斯集中式平台，用于收录可供该国制造业使用的工业产品、技术和设备。该目录包含 ZNTC 光刻设备，使其能够被潜在的工业客户和政府采购项目所了解。

国家进口替代战略也受到这些目录的影响。政府机构和国有企业经常使用 GISP 目录为公共资助项目选择设备，从而为国产技术在全国工业基础中的应用提供了途径。

因此，3 月初将光刻系统纳入产品目录不仅是一个技术里程碑，也是迈向更广泛工业部署的一步。

下一发展阶段

尽管 350 纳米光刻系统是一个重要的里程碑，但研发工作已在向更先进的节点迈进。项目报告指出，下一阶段的设备研发旨在实现约 130 纳米的分辨率。

如果俄罗斯国产光刻设备能够达到这种分辨率水平，其技术节点将更接近 21 世纪初全球半导体制造业广泛采用的技术节点。尽管这些能力距离领先水平还有一段距离，但它们将极大地拓宽使用国产设备可制造的电路种类。

从技术角度来看，迈向精密光刻技术的道路依然充满挑战。技术的进步需要对精密对准技术、晶圆处理系统、隔振技术和光学器件进行改进。为了生成半导体器件所需的微观图案，所有这些组件都必须具备极高的精度。

泽列诺格勒对俄罗斯微电子技术的贡献

泽列诺格勒是俄罗斯微电子产业的中心，也是泽列诺格勒纳米技术中心的所在地。这座城市在苏联时期就已建立，最初是作为半导体研发的专门中心，如今仍然聚集着众多研究机构、制造工厂和设计中心。

俄罗斯半导体生态系统的核心由芯片制造商、设备开发商和研究实验室组成，而这些机构都位于泽列诺格勒。该产业集群内国产光刻设备的研发，体现了该地区对俄罗斯科技发展战略的重要意义。

展望未来

俄罗斯国家工业信息系统列出了这座 350 纳米光刻设备，这标志着俄罗斯在发展自给自足的半导体产业方面又迈出了重要一步。尽管这项技术与用于高性能处理器和存储电路的最先进制造工艺节点相比仍有差距，但它在各种工业和嵌入式电子产品的生产中发挥着至关重要的作用。

俄罗斯的目标是通过自主研发和制造芯片设备，确保能源、交通、国防和电信等关键行业芯片的持续生产。

随着技术发展向更先进的光刻技术迈进，ZNTC 的装置或可为未来国内生产的半导体制造设备奠定基础。即使在成熟节点上，国产光刻设备的出现也凸显了半导体技术的战略意义以及全球为争夺这一关键产业控制权而日益激烈的竞争。