俄罗斯为什么不担心芯片制造和光刻机的问题？ 第1页

先问是不是，再问为什么。

俄罗斯当然担心光刻机问题，而且实际上在芯片制造业上也遇到了美国制裁。

俄国内唯二半导体企业Ангстрем公司原计划通过AMD购买必要工艺设备，但这笔交易由于2016年Ангстрем公司上了美国商务部制裁名单而中止，其在泽列诺格勒的工厂因为制程工艺落后无法获得足够订单长期处于亏损状态债务超过1000亿卢布，2019年其最大债权方VEB.RF（俄罗斯国家开发集团）对其进行破产重组。当然俄另一家芯片制造商Микрон因祸得福获得了利用Ангстрем生产车间改造28纳米制程新生产线的机会，为其节省了10亿美元。

俄国内半导体消费市场不到全球份额2%，如果没有政府推动，针对这样小市场的产业需求去研发制造需要投入几百亿美元成本的DUVEUV光刻机是经济上极不合理的（全世界产业市场也就那么大）。

另一方面俄军用、航天市场对芯片需求的批量不大，但种类多，需要经济上合理的小批量、多品种的产能。适用于大批量生产的投影式光刻机不能满足这种产业需求。

俄国内有两条使用8英寸晶圆的生产线，分别属于АО «Микрон»和ООО «НМ-ТЕХ» 。

6英寸晶圆的四条生产线，分属АО «Микрон»， АО «Ангстрем»， АО «ВЗПП-Микрон»和НИИСИ РАН，前面三个都属于上世纪90年代至本世纪初技术水平，值得注意的是最后那个用的是新的无掩膜直写。

2014年荷兰Mapper公司与俄RUSNANO公司合资在莫斯科组建一家生产无掩膜光刻机核心组件微机电光学元件的工厂。该工厂生产的电子光学元件可以将一束电子束分成13000束电子束，并对每束电子束进行控制，从而极大提高了无掩膜电子束光刻机的生产效率，使这类光刻机用于设计阶段样品制造外，更加适应小批量生产的需求。

Mapper公司多束无掩模光刻机，可以用于32纳米制成，其核心部件即由俄罗斯制造

工作原理视频：

更早时候，RUSNANO投资了瓦迪姆.拉霍夫斯基教授团队研制的纳米级定位器，使用该项技术可用于加工10纳米精度的非球面光学元件（用于紫外和X波段）。

而这位瓦迪姆.拉霍夫斯基，是位大牛。1992年他与苏联时期在全联盟计量科学研究所工作的同事创立一家小公司接一些为苏联时期电子产品生产零件的零散订单。在生产过程中，他们被掩膜缺陷反复折腾，随着制成工艺缩小，就会出现新的问题，之前提出的解决方法都不再有效。而所需要的投资也越来越高，单是掩膜成本就从0.5微米时代的400美元增加到如今的70万美元以上。

这时候拉霍夫斯基想到如果用全息生成图像的方法就可以避免掩膜缺陷对产品质量造成影响，据估计，即便缺陷占据全息掩膜面积1%，实际创建的图像质量也不会受到影响。掩膜局部缺陷对成像质量的影响降低了9-10个数量级。这同样可以延长掩膜的使用寿命和降低透镜成本（只需要简单的透镜来照射面罩），甚至利用这一技术可以实现3D光刻。

但根据全息图像计算全息掩膜时，他们遇到了数学难题，为此他找到了现代渐近衍射理论的创始人弗拉基米尔·安德烈耶维奇·博罗维科夫教授，教授为他提供了计算方法。然而全息掩膜的计算量仍然需要超级计算机才能完成。之后他的开发团队致力于简化算法，直至能够在微机上实现，同时他们开发了一个软件包，用以生成全息掩膜（在此过程中他们发现如果用平面波再现全息图将使掩膜的拓扑结构变得无法制造，为此他们通过数学方法解决了会聚球面波的难题）。

最初他找到RUSNANO，希望获得对其研发的全息投影光刻技术的投资。但RUSNANO的态度令他感到失望。之后这位老哥找到SEMI欧洲分会主席，于是他获得了瑞士Empa资金支持，并在2015年成立了Nanotech SWHL GmbH公司。按照这位大牛的观点，俄政府领导人熟悉大工业，但不熟悉技术密集型产业，缺乏苏联政府那样对有产业潜力的先进技术孵化投资的远见。

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2020至2021年9月份，俄整个电子工业只得到2660亿卢布拨款，一座28纳米生产线和配套晶圆厂至少也要投资上万亿卢布，即便投入这么大一笔费用，俄国内市场是否能够提供足够订单维持其运转呢？

其实这条路线就走错了，换作花1/50的钱，搞一条适合中小批量生产的无掩膜光刻生产线，那制程问题也解决了，足够满足国内订单。

现代无掩膜直写已经可以用来支持中小批量生产了（采用多束平行电子束提升生产效率）。目前投入工业化生产的就有日本的minifab方案（俄泽列诺格勒中心也计划参与新一代minifab的技术研发）。大型生产线伴随工艺制成升级所需的投资越来越高，除了少数每年有几亿片需求的芯片（例如手机生产商订货），大部分芯片年需求只有百万至多千万级别，这种批量下使用无掩膜直写式光刻的成本反而会比传统掩模光刻便宜，而且供货周期更短。与此同时，像俄罗斯和欧洲一些国家，国内市场有限，专门花上百亿美元投资大型工厂生产每年只有几百万需求的芯片，计划在论证阶段就会被毙了，不可能获得通过。可一旦卡在这上面，国内相关产业就难以完成技术迭代（全球订单也就只够养活那么几家代工厂），这种情况下，适用于多品种小批量的无掩模光刻成了最优解。

这项技术的发展潜力其实比传统的掩膜光刻要大得多。光刻机、芯片制造从来不是自古华山一条道，解决不同需求有不同的技术路径(例如大批量生产方面压印法也是比较有发展前景的工艺)。

打个不恰当的比方，现在EUV这样的掩膜光刻机，就好比用冲压模具大批量造锅，有人看到冲床冲出锅来，就问如果没有模具和冲床能不能造锅呢？答案当然是能造，不然模具是哪儿来的呢？模具不就是拿整块料放到机床上抠出来的么？用同样的方法也能抠出锅来。只不过这样造锅的效率太低，成本太高，造出来一般人用不起。同样的道理，造芯片的模具就是掩膜，加工掩膜图形的“机床”是电子束直写光刻机，用电子束直写也能直接在晶圆上“扣”出芯片。跟机械制造业一样，以往大批量生产采用各种模具，但随着数控机床加工效率的提升，切削加工在多品种小批量生产上的优势就越来越明显。例如我试制几个样品，或者小批量生产几百个零件，有机床就能自己干，没必找厂家去开模具，再拿去冲压件厂订货。

我们公司是全世界排名第一的半导体设备供应商，美国公司。我同事前几年去俄罗斯装了一台PVD机器，6寸。

回来他和我们聊了一下，第一，我们确实没见到8寸以上的生产线。6寸这台，其实也是在8寸的基础上改造的，因为我们公司也早就没有6寸产品了。

第二，接洽的俄罗斯小哥挺专业的。但是这种专业，也仅仅对比于我们对俄罗斯的刻板印象，就是他们的半导体制造业是全线瘫痪的。

第三，我们的设备，和光刻机不一样，不同节点的device我们都可以跑，不在乎客人的技术节点高低。

这件事其实我也很困惑。如果俄罗斯的半导体产业被制裁了，不管我们见到的这台机器是什么来路，我们都不该插手工艺验证和验收。所以所谓制裁是根据商务部提出的列表执行的。企业在商言商，只要不违反法律，该怎么卖还是怎么卖。

另外，6寸的晶圆，是做不了任何消费级芯片产品的，因为成本太高。但是对于军用来说，只要结实抗造，稳定性好就可以了，所以毛子的武器制造应该是没影响的。

芯片制造设备不能进口，芯片不能进口，但是消费级电子产品是可以进口的。毛子想买苹果手机随意，想自己发展点3c产品就难了。

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  hey-39-44 网友的相关建议: 
      

不仅俄罗斯不用担心，其实世界上大多数国家都不用担心这个问题。

在全球制造业供应链里面，以绝大多数国家的体量，都只能参与其中的一个环节、一小部分，

比如：

东南亚的鞋服、沙特的石油、古巴的雪茄、印度的仿制药、日本的相机、德国的汽车….

很少有国家能做到全包全揽，搭建全供应链。

对于大多数国家来说，他不需要有雄心壮志，不断的向上突破技术，进行产业链升级，他只要把自己负责的那部分钱挣到，就足以让国内群众吃饱饭了。

当然，输出产品的价值不同，也决定了这个国家手里端的那碗饭是满汉全席，还是馒头蘸咸菜。

但对中国这样的国家来说，这个问题确实需要考量，这是国情所致，因为我们国家太大，人口14亿，

让这么多人都过上富裕生活，那不是一两个门类产业能够做到的。

因此需要不断的向尖端科技攻关，搭建全工业链，拿下芯片、光刻机、航发.....等等，这些制造业里面最赚钱的部分。

这部分的钱虽然难赚，但一旦赚到就是大赚，从这些产业上赚到的钱又能反哺国内其他产业，带动扩大消费，和其他行业发展，改善人民生活。

而俄罗斯现在的人口是1亿4千万左右，他国内的产业现在主要以能源、重工业、军事工业为主，像电子芯片这些并不是俄罗斯传统优势产业，

你可以仔细回忆回忆，什么时候使用过俄罗斯生产的电脑、手机这些产品？

所以相比于光刻机和芯片制造，俄罗斯可能更关心的是国际能源的价格波动，以及北溪2号什么时候能够投产。

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  sunqinhao 网友的相关建议: 
      

前苏联并非完全没有芯片生产能力，相反苏联是具有完整的芯片设计和生产能力，能独立生产包括cpu在内的各种芯片。当然和同时代的美国比，苏联芯片要落后四到十年。

上图苏联开发的16位处理器KR1810WM86，该处理器包括陶瓷和塑料两种封装。1982年开始设计，1985年量产，前苏联完成生产。16位，兼容intel 8086。苏联同时还开发了K1810WM87数字协处理器和输入输出处理器K1810WM89。这颗芯片在前苏联东德波兰捷克斯洛伐克都有一定规模的应用。

上图为东德使用KR1810WM86处理器的ec1834型计算机。

前苏联时代就是搞电子管小型化，然后仗着自己数学底子好靠一堆公式实现集成电路的作用，现在最好的电子管还是老毛子时代装在战斗机上的，不过基本都用来做音响胆机了。虽然说苏联的半导体工业走了歪路，但是不要忘记当时东欧阵营里还有一个怪物般的存在，就是民主德国。当年的东德小到手表大到航天，基本各类工业技术都有，而且落后西方不是太多。包括所谓的半导体芯片工业，东德解体前一年民用芯片的产量是惊人的一亿五千万片，从处理器到rom各种芯片全部都能生产。而且生产芯片的整套设备系统都是自己的国产。

上图为东德89年量产的cpu 80701，32位，此芯片是通过逆向工程仿制的美国MicroVAX 78032，集成了13万颗晶体管，用于生产东德的小型机，和美国的差距差不多正好四年。前苏联当年应该是完整的获得了东德的半导体技术，瘦死骆驼比马大，缝缝补补到现在应该还能勉强支撑。顺便说一句，网上一直说的曾经我国的芯片技术落后西方只有四年，正确的说法应该是中国从东德搞来的的芯片技术，中国当时很多的芯片技术设备都是从东德carl zeiss jena搞来的，没错就是做镜头那个。

下图为东德卡尔蔡司耶拿生产的电子束光刻系统zba21，这套系统大约在86/87年投入使用，精度在0.15微米，当时在世界上应该也算比较先进的。

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介绍一下民主德国生产的大型计算机

首先说一下蔡司，真正的蔡司在东德，西德的蔡司是二战后山寨的。

上面说到了蔡司开发东德自己的ebl光刻机系统，其实东德蔡司不仅仅是民主德国一个光学产业的支柱，更是整个东方阵营最重要的一个科研机构。1955年的时候，民主德国的蔡司研制了他们自己的第一台大型计算机OPREMA，全称是Optische Rechenmaschine，翻译成中文为光学计算机。

这台计算机并非现在科幻小说中基于光子计算的设备，它仍旧是一台基于继电器的计算设备，用于蔡司设计光学系统的计算，故称其为光学计算机。

OPREMA计划始于1954年，由Wilhelm Kämmerer 和Herbert Kortum领导，历时一年完成。OPREMA占地55平方米，整台机器由17000个继电器，9000个硒制整流器，500公里长的电缆组成，共计有1万个焊接点。操作这台庞然大物需要120个工作人员。OPREMA的工作频率为100赫兹，计算速度分别是，代数加法120毫秒，乘除法800毫秒，开平方根1200毫秒。OPREMA总共建造了两台，都是蔡司自家使用，当然这只是个开始，在OPREMA的基础上，民主德国开发了一系列的大型计算机系统。

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  you-yuan-jian-ke 网友的相关建议: 
      

别的不说，我就知道兔子一向看不起毛子飞机的航电系统，当时引进su27时，兔子就觉得毛子的航电十分落后，当时可是九十年代初。

于是兔子买了200架su27牌照，只按图纸生产了几十台，剩下的全部换成自产航电，性能大幅提升，这就是后来大名鼎鼎的歼11。

我们引进毛子的飞机，回来都要用自产航电，因为毛子的电子产业太落后了，包括雷达系统，通讯系统，控制系统这些需要芯片的系统，在九十年代都不如兔子。

你也许听过毛子的导弹多厉害，但是毛子导弹的精准度也很差劲。毛子火箭的推力很强大，威力也不错，但是火控系统从来没有吹嘘过。

毛子也没有像样的雷达，通讯系统也很垃圾。

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  dong-zi-gun-da-zi 网友的相关建议: 
      

有没有一种可能，俄罗斯在等中国的光刻机

（我胡说的）

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  huan-de-huan-shi-jia-17 网友的相关建议: 
      

军用芯片和民用芯片是两个概念

第一，民用芯片有尺寸需求，比如计算机，如果CPU尺寸不统一，主板生产商需要去配适各种尺寸的CPU，就不能大规模生产，就拉高了成本，民用领域，成本为王，所以民用芯片多数会有国际统一的尺寸，在规定的尺寸里如何提升芯片性能？7纳米、5纳米这样的先进制程就有了发挥空间。而军用芯片对尺寸的要求不大，如果要提升芯片性能，只需要简单粗暴的把芯片再做大点就好，而且军用品，成本不是最重要的考虑项，不用高定，怎么凸现我大军工的贵族气息？

所以我们看到了我国芯片技术并不是世界顶尖，却用自己制造的芯片搞出了神威太湖之光这样的顶尖超算。所以我们看到了虽然高通、台积电在民用芯片领域一骑绝尘，却几乎没听过他们有接到过军方订单。

第二，良品率，一款高端芯片为啥初期贵，一两年之后就卖成了白菜价？良品率就是其中很大一个因素，高端芯片做10个坏3个，剩下7个就要分摊坏掉的3个的成本，高端芯片制程往往指的是有一定良品率保证的制程，比如台积电的7纳米，中芯国际也能做得出，就是良品率不如台积电，导致生产成本高、周期长，不具备市场竞争力。而军用品，前面我们已经说过成本不是最重要的考虑因素。

第三，

高通：苹果你用我技术了，专利使用费结一下

军工企业：专利使用费，是什么？能吃吗？

高通：苹果不付钱我们可以打官司，禁售他的产品

军工企业：禁售是啥？还有，我说过要卖你么？

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