俄罗斯的光刻机往事

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美国在半导体工业发展史上诞生了许多传奇，发明了晶体管的贝尔实验室，留下摩尔定律的戈登摩尔，创造Tick Tack模式的英特尔。与之相比，同为冷战一极的苏联则太过于默默无闻了，为人津津乐道的电子管科技最终还是被大规模集成电路抛在了身后。虽说苏联在大规模集成电路领域落后于时代，但还是留下了一颗火种发光发热。

2025年，俄罗斯发布其首台350nm光刻机，由俄罗斯的ZNTC与白俄罗斯的Planar联合研发。于是，我们的主角Planar登上了舞台！

KB-TEM的Planar

Planar在中国有一个更为人所熟知的名字叫做KB-TEM，相比之下Planar这个本名反倒显得生疏，显得不那么亲切。

Planar隶属于白俄罗斯的“KB-TEM”设计局（全称“设计局-技术设备与材料”，Konstruktorskoe Buro - Tekhnicheskoe Oborudovanie i Materialy），成立于1963年，是苏联电子工业体系的重要组成。这一时期，公司专注于光刻设备、半导体制造技术及精密仪器的研发，服务于苏联的军事和民用微电子产业，奠定了其在光刻和微纳加工领域的技术基础。

苏联解体后，白俄罗斯独立，Planar经历了所有制调整，但仍保持国有主导地位。公司依托苏联时期积累的技术遗产，逐步转向市场化运营，扩展产品线至光刻机和半导体封装设备等，并开始寻求国际合作。其技术尤其在接触式/接近式光刻机领域具有竞争力，成为独联体国家半导体产业链的关键供应商。

Planar的核心优势在于低成本、高可靠性的半导体制造设备，适用于教育、科研及中小规模生产。其设备被广泛应用于俄罗斯、白俄罗斯的科研院所，并与中国、印度等新兴市场建立合作。例如，部分中国高校和微电子企业曾引进Planar的光刻机用于研发。

作为苏联计划经济的产物，白俄罗斯作为苏联半导体制造技术的继承者，使Planar在光刻技术领域积累丰厚。尽管与ASML和尼康这样的市场化先锋相比逊色许多，同时代的美国GCA和Perkin Elmer早已消失在了历史长河之中。

苏联光刻机往事

由于技术路线的不同，苏联在半导体技术上的发展大大落后于同期的西方甚至同为社会主义阵营的东德。中国早期的半导体技术也源自于东德：上世纪50年代，东德援建中国第一座电子管厂——北京电子管厂，这也是今天北京京东方的前身。

苏联在上世纪50年代末开始筹备建设自己的微电子工业，直到60年代中期才诞生了本土化的接触式光刻机，但许多光学部件还需依靠东德蔡司。上世纪70年代，苏联第一次激发准分子激光，为后来的步进式光刻机的光源技术发展奠定了基础。1978年苏联在泽列诺格勒科学中心启动同步辐射加速器研发（后并入库尔恰托夫研究所），用于探索极紫外（EUV）光刻光源，至今同步辐射与自由电子EUV依旧是业界所研究发展的高功率相干EUV光源技术路线。1987年列别捷夫物理研究所公布全球领先的EUV光刻研究成果，早于美国贝尔实验(1988年报道)。至80年代末，苏联科学院微结构物理研究所开发出EUV光刻所需的多层镜制造技术，该技术后来也被ASML采用，成为EUV反射镜与EUV光罩所使用的标准结构。

白俄罗斯在苏联光刻机发展乃至整个微电子工业的影响也举足轻重，在苏联时期，Planar便是东欧最大的半导体设备制造商之一，长期负责光刻机精密工件台与高精度位移传感器的开发与生产。白俄罗斯科学院及其下属研究所参与光刻机所需光学元件的镀膜工艺与干涉测量系统的开发，尤其在1970年代苏联启动EUV基础研究时，提供了关键的纳米级测量与控制技术。这些机构与莫斯科的泽列诺格勒科学城（苏联“硅谷”）形成了“理论—工程—制造”的完整链条，白俄罗斯承担了其中工程实现与精密制造的核心环节。

苏联解体后，光刻机产业则主要留在了白俄罗斯，除了Planar之外，也有Peleng这样精通精密光学设计和制造的技术的企业，其通过校企联合的方式将前苏联时代的技术传承下来。值得一提的是，Peleng似乎也以充满苏式“技术复古”的魔幻形式与ASML合作，将白俄罗斯的光学和精密制造技术发扬光大。

光刻博物馆：从接触式到直写光刻

光学投影光刻机的技术演进经历了多个阶段。最初，投影方式主要包括接触式和接近式。随后，扫描式和步进式技术相继出现。目前，步进扫描式已成为主流。然而，Planar的光刻机并未进入这一时代，导致其在全球半导体制造技术的发展中落后。对于面临复杂地缘政治环境的独联体国家来说，这种设备仍算是少数可用的“先进”选择之一。

接近/接触式光刻机是光学投影光刻机的鼻祖，美国GCA最早在上世纪60年代便开发和生产，于70年代开发了步进式光刻机。因此不仅是在今天，即使是在苏联刚解体的90年代，接近/接触式光刻机的性能也早已无法满足大规模集成电路生产制造的需求。但在研究院所的科研开发，MEMS制造以及封装厂中，接近/接触式光刻机仍然是主流的生产设备，目前热门的SiC功率器件也有不少在使用这种光刻设备。上图便是Planar所生产和研制的接近/接触式光刻机。

而步进式光刻机也已经无法满足目前超大规模集成电路制造的需求。因此这些光刻设备的配置停留在以氙汞灯为光源的技术水平，最高只能支持亚微米级的精度和分辨率。

Planar的另一大法宝是激光直写光刻机，无需光罩，可直接根据gds设计文件输出图形。此类设备广泛应用于科研和小批量芯片的生产。相比于传统光刻设备，激光直写光刻的市场竞争较为激烈，德国的海德堡仪器和锐时(Raith)，奥地利的EV Group等都有对应的产品。

依靠独立自主的技术积累，Planar背靠独联体国家和少量的中欧订单在风起云涌的技术和商业浪潮中幸存下来。因此Planar也有苏联光刻技术的“活化石”这一说法，可以看作是苏联微电子工业珍贵的物质与技术载体。随着地缘政治环境的急剧变化，中国和俄罗斯都着力于发展独立自主的半导体制造技术，包括自主可控的光刻机，Planar面临的竞争将会变得异常激烈。

多面手：转战光罩制造

作为光刻技术的重要一环，光罩的生产也是极具挑战的一环。Planar的光罩产品线配置也极具特色，与日本的V-Technology极为相似，都有激光直写光刻与光学缺陷检测技术，但在中国市场最为人所知的则都是激光缺陷修复(laser defect repair)。

两者都使用飞秒激光对光罩上的缺陷结构进行物理烧蚀，以此实现去除多余结构的目的。而随着时代的进步，两者也都发展出以激光束为能量源进行化学气相沉积(LCVD)的图形补缺手段。尽管与离子束和电子束缺陷修复相比分辨率劣势明显，但激光修复的最大优势是可以实现大面积快速修复，因此主要针对的还是i line到KrF对应的技术节点的光罩修复。国内有数家光罩厂已经引入Planar的激光修复设备，并在实际的工业生产中进行使用。

但是与V-Technology相比，Planar应对市场化竞争的能力还显得不足。尽管Planar在近两年都参加了上海进博会进行推广，但产品交付和后续维保支持这样的硬实力还是V-Technology更胜一筹。即使在光罩缺陷检测设备的市场拓展中，V-Technology的表现也更为出彩，其不仅成功打入了原本由KLA和Lasertec所长期把持的中国大陆市场，实现了零的突破，也为下一代产品的研发做好了铺垫。

总之，Planar作为白俄罗斯乃至苏联时代半导体工业最后的骄傲从未停下自己的脚步，但优秀的产品需要通过产线的考验，Planar终究慢了一步。当半导体制造与风起云涌的地缘政治深度交织在一起的当下，Planar最后的窗口期已到，若无法借此机会实现产品线的全面升级，恐怕传统的客户都会变成自己的竞争对手了。

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