编者按：俄罗斯微电子产业界十年前发出“俄罗斯不需要掌握22纳米及以下技术水平的超大规模集成电路存储器的量产，因此也不需要自己设计的“纳米光刻机”的声音。十年之后，他们的观点会有变化吗？而这种观点，是技术短视还是保守主义？今天继续解读。

俄文版的EUV光学介绍

2019年：EUV面临新的困境吗？

2019年，俄罗斯中央研究所“电子学”首席专家 ，微电子行业的“意见领袖 Mikhail Makushin发表了一篇长文：

《在批量生产中掌握 EUV 光刻：前景和问题》 Makushin首先很客观的交代了彼时全世界微电子行业已经拥抱EUV技术的事实：

“经过 20 多年的努力和数十亿美元的投入，EUV 光刻机已经开始用于量产。

2018 年 6 月的先驱者是三星公司，后来最大的硅厂台积电也加入其中。

今年，预计将有 30 台 EUV 设备交付给 ASML Corporation。

然而，随着这项技术在大规模生产中得到掌握，几乎在其所有方面都发现了新的问题。”

《在批量生产中掌握 EUV 光刻：前景和问题》

但是笔锋一转： EUV几乎在其所有方面都发现了新的问题！

2019年EUV光刻的大批量量产的三个小问题

Makushin从彼时EUV光刻技术面临 分辨率 、 线边缘不规则性 (LER) 和 曝光剂量 之间的权衡的问题得出结论：

“因此，尽管EUV光刻作为标准技术开始在量产中使用，但其实施的问题并没有完全解决。 此外，随着开发的进展，出现了以前无法预见的新问题。

EUV 光刻目前处于应用的早期阶段，因此还不能充分发挥其潜力。 这增加了在 5nm 拓扑级别可能需要双 EUV 图案化技术的可能性。

但是双重曝光技术在使用等过程中很容易变成三重曝光技术。换句话说，EUV在前几代IC的光刻中试图摆脱的东西可以回到一个新的水平。

问题出现了--这个行业是否已经走到了死胡同，积累的设备车队，其制造商的利益，是否会干扰微电子的进一步发展？ 寻找其他开发方法可能更有利可图，例如使用全息模板等。根据一些数据，后者的开发和应用比 EUV 光刻更简单和便宜。”

Makushin引用了EUV的不足的观点

EUV大批量量产阶段的快速技术迭代

然而，这是一种不可思议的描述：因为无论如何，在EUV光刻机已经大批量、大规模量产阶段的3个小的技术问题，不可能对其无以伦比的先进性而继续大规模拓展高端芯片制造领域产生任何影响。

Jim博士撰写的下一代EUV光刻机介绍：EUV光刻机最新商业化进展：从0.33NA到下一代0.55NA曝光光学系统

虽然Makushin的观点符合大多数读者的观感和利益。但是如果经常阅读我的文字的朋友，应该很容易分辨其中的关键性的技术认知盲点： 1，EUV光刻机的下一代系统级分辨率问题，并无需所谓依赖复杂高成本的双重曝光或三重曝光，而是通过高NA EUV光学的路径拓展；

配备0.55NA光学系统的下一代EUV光刻机EXE：5000预计在2023年建成，并且开始客户的导入和工艺预研工作。预期EXE:5000的曝光分辨率比0.33NA系统提升1.7倍，晶体管密度提升2.9倍。

而这个项目ASML十年前便已经开始布局，并且，ASML在大约六七年前，便已经开始建设工厂制造下一代EUV光刻机。0.55NA光刻机系统4大核心模块--掩模系统、曝光光学系统、晶圆系统、光源系统已经在全球各地的工厂开始研制。

我想这一点，Makushin在分析EUV光刻机技术前景和展望时，不应该视而不见的。

ASML的EUV镜头正在被送入剂量室进行精确的测量

2，所谓EUV光刻线边缘不规则性 (LER)，已经发展了多种颠覆性的光刻胶方案，比如我刚刚介绍的固态光刻胶方案；

LER问题的本质来自于液体光刻胶在20纳米以下尺寸，会由于干燥过程引起的毛细桥接产生随机性缺陷，而这一来源于液体的本征物理属性无法规避。因此，气体沉积薄膜--我们简单称之为干法EUV的抗蚀剂则成为高精度EUV光刻的最佳替代。

传统的湿法光刻胶的LER问题

干法EUV有多强大呢？来自英特尔的一组测试， 相同EUV光刻条件下，干法可以将256平方微米区间的5纳米以下特征的随机缺陷数量从5000降低到0 。

因此，很显然，干法EUV并非是湿法EUV的简单提升，而是分代技术。

干法光刻胶带来颠覆性的曝光效果

3，曝光剂量的限制，这就更不用提了，我已经介绍多款千瓦级EUV光源的潜在技术路线，并且反复强调仅仅ASML旗下的Cymer和日本的Gigaphoton已经在实验室实现了LPP光源突破400瓦，几乎比当前的250W高了了60%。

Gigaphoton的EUV光源有两点显著的技术特点： 一是来自日本三菱的二氧化碳激光器，其激发的等离子体光源较德国通快激光器更加稳定均一，因而其EUV激发效率大幅增加；两年前已经达到5.5%。

基于日本三菱的二氧化碳激光器EUV光源

二是Gigaphoton的预脉冲Pre-pulse优化后，可将EUV激发效率增加；2021年公开的EUV激发效率已经达到6.2%。

2021年公开的EUV激发效率已经达到6.2%

因此，从Gigaphoton的技术水平来看，其EUV光源的商业前景非常乐观，按照这样的进度，其光源功率有希望在两年左右时间突破IF点500W。

正是因为技术水平的日益更新，自2017年以来，ASML的EUV光刻机的单日加工晶圆数量几乎增加了3倍，设备利用率也从65%增加到接近90%。

科技发展的保守主义

综上所述，我们只需深入地探讨下一代技术的布局，EUV光刻的长远的前景便一目了然，因而便可以理解：

Makushin先生的论证，代表了技术路径分析和技术前景分析的保守派，而这种论证也常常是我在国内舆论--尤其是大众舆论中普遍观察到的。

国内这几年总有一种声音--28纳米够用了。我不能将这种观点单一化地理解为西方自由主义的简化版，但至少这是一种潜在的保守主义--它与Makushin先生的论证本质上并无不同。当然，我认为国内大多数所谓学者的观点甚至缺乏Makushin先生的基本的论证过程。

而我上述的详细论证，只为揭示其本质：

科技发展的保守主义，往往来自缺乏对前沿技术发展的大范围的深刻理解，尤其是对于先进技术池的调查，因而常常沦落为一种科技发展的短视。

2010年Makushin先生的论调

对于科技发展的“短视”现象，是值得探讨的。因为这是一个极其复杂的命题，因为正反双方都有基于事实和证据的论断。但是我所展示的俄罗斯微电子行业的可能的“短视”问题，更多地来自于对科技的解读的深度、广度。

实际上，12年前的2010年Makushin先生发表的论文，发表“ 俄罗斯不需要掌握22纳米及以下技术水平的超大规模集成电路存储器的量产，因此也不需要自己设计的“纳米光刻机 ”的观点，其思路和我之上的分析并无二致！

我认为这是一种技术短视主义的传承。而2019年的这篇文章实际上是很委婉地延续了其十年更为直接、铿锵有力的观点。

而彼时，俄罗斯国内的EUV光刻刚刚完成第一代微区曝光工具，是技术力量最强大、技术储备最雄厚、技术人员最齐整、技术差距最小的时间点，然而，俄罗斯的EUV光刻机研发戛然而止。

Jim博士撰写的俄罗斯EUV光刻机研发情况：中国应从俄罗斯科研体系学什么？从两篇光学研究论文谈起

俄罗斯微电子行业的意见领袖

2011年俄罗斯科学院微结构研究所报告EUV光刻机项目

我反复的讨论Makushin先生的观点，一方面是因为他的观点完全映射了过去10年俄罗斯国内的光刻机发展的导向；另一方面是因为他所在的单位--俄罗斯中央电子研究所，是俄罗斯微电子管理的重要部门。而2011年仍然满怀希望地发表 《根据22 nm技术标准制造用于芯片制造的俄罗斯EUV纳米光刻机的项目》 的俄罗斯科学家们再也没有获得任何机会。

Makushin先生俄罗斯中央研究院电子所，是俄罗斯国内无线电电子工业的信息和分析中心，协调工业企业在经济、科技政策和国际合作领域的活动，也是俄罗斯最大的国营科技企业集团Rostec的一部分。

俄罗斯中央研究院电子所工作的主要方向之一是投资活动的协调和发展。 该研究所创建了一个投资项目数据库，旨在在国内外合作伙伴和投资者的参与下实施，是毫无疑问的俄罗斯微电子行业的意见领袖。

俄罗斯中央电子研究所的主页，展示了许多的俄罗斯学界精英。在网页的左上角，有一栏“权威意见”，我便常常去寻找俄罗斯微电子行业当下困境的答案。

结语

在讨论科技管理模式时，我最近详细地介绍了美国能源部、美国宇航局、美国航空局的一些先进组织和管理模式，一个显而易见的事实是，美国擅长于组织前沿科技的整体规划、大规模的技术池的突破、攻关。而在俄罗斯，我至今还没有能观察到相关的组织机构，因此对于俄罗斯的意见领袖的分析可能有片面之处。

在我近期的讨论框架里，包括两个主要部分：技术池的构建+创新管理--前者是目标，后者是必要的支撑。而创新管理依赖于先进的管理理念，所以在抛出解决方案之前，要理清观念的差距--这一点即重要，也极其复杂。

今天我今天的解读。下次见！

Jim博士撰写科技管理模式讨论的文章：美国能源部氢计划的管理：产学研一体化及创新科技产业投资的典范

参考资料

https://www.electronics.ru/files/article_pdf/7/article_7855_169.pdf

https://www.photonics.su/files/article_pdf/2/article_2517_257.pdf

https://link.springer.com/article/10.3103/S1062873811010229

https://sci-hub.hkvisa.net/10.3103/s1062873811010229

http://zet.instel.ru/zhurnal-competent-opinion/10686/

https://vk.com/instel1?ysclid=l1ymslrwys