俄罗斯EUV光刻机路线图（高性能X射线光刻技术发展的新概念）

概要

简要概述了世界上波长为13.5 nm的极紫外（EUV）或X射线光刻技术的现状，并讨论了该技术未来几年的发展问题和前景。文中介绍了俄罗斯科学院微结构物理研究所（IPM RAS）开发的一种新的X射线光刻技术方案，并论证了在新的波长11.2 nm下进行光刻技术的优势和可行性前景。文中还简要概述了制造X射线光刻技术所需关键技术的国内发展水平。

文献信息：

Chkhalo, N.I. New Concept for the Development of High-Performance X-ray Lithography. Russ Microelectron 53, 397–407 (2024). https://doi.org/10.1134/S1063739724600511

1. 引言

在微电路生产中涉及的数百种技术操作和设备中，光刻技术占据了特殊地位。这是由多种因素决定的。多年来，微电子的进步直接与拓扑元素几何尺寸的缩小相关。元素尺寸越小，集成度、信息容量等越高。元素的拓扑和尺寸由光刻技术决定。光刻设备及其工艺的成本可能比微电路生产中的其他成本高出几个数量级。例如，波长为193纳米的浸没式光刻机的价格可达5000万欧元，波长为13.5纳米的EUV光刻机价格至少为3亿欧元，而一组掩模的成本可能高达1000万美元或更多。

目前，最先进的芯片主要使用波长为193纳米的光刻技术生产。这得益于分辨率增强技术（RETs）的不断发展。最有效的RETs包括：离轴照明模板；浸没技术，使投影镜头的数值孔径增加到NA=1.32 ；相位移图案，将瑞利空间分辨率准则中的数值系数k降低2倍以上；以及多重曝光（多重图案化）。光学邻近校正（OPC）方法被广泛用于提高掩模图案转移到光刻胶涂层晶圆上的质量。

另一个降低瑞利关系中系数k的重要方向是改进光刻胶，通过提高对比度、增加显影图案边缘的倾斜角度和减少边缘粗糙度来优化性能。

目前，通过RETs的应用，紫外光刻的分辨率极限已达到8纳米。

然而，这些技术显著增加了光刻工艺的成本，并降低了合格产品的良率。例如，现代存储芯片包含约80层，其中25层为关键层，即具有最小尺寸的层。当半间距（hp）尺寸为8纳米并使用深紫外（DUV）193i光刻技术时，仅这些关键层的生产就需要在晶圆上进行多达100次完整工艺。

通过转向更短波长可以提高光刻分辨率。波长为13.5纳米的EUV光刻研究始于1980年代。尽管当时美国、日本、荷兰和俄罗斯都开发了自己的X射线光刻机，但现在只有荷兰的ASML公司继续从事这项工作。开发过程显示出其极高的复杂性，只有ASML能够整合全球最先进的成果，开发出成功的产品。其他在EUV光刻机特定组件和技术开发方面取得成功的公司和组织，则专注于为ASML提供支持。

此外，ALS和NewSUBARU同步加速器上的光刻研究仍在进行。

尽管这一全球项目的参与者和工作范围广泛，但直到2018年底和2019年初，波长为13.5纳米的EUV光刻机才开始用于芯片生产。到2023年底，美国、韩国和台湾的工厂已在关键层生产中使用约180台EUV光刻机。尽管该技术相对较新，但其推广速度很快，可以肯定地说它是下一代光刻技术。ASML预计EUV光刻机的生产将进一步增长。如果俄罗斯希望在微电子领域占据应有的地位，也需要发展这项技术。

在多年的忽视甚至对N.N. Salashchenko及本文作者提出的项目的强烈反对后，X射线光刻话题在俄罗斯开始广泛讨论。这在很大程度上得益于2022年俄罗斯科学院微结构物理研究所（IPM RAS）制定的X射线光刻发展路线图，本文将对此进行讨论。最重要的是，政府已逐渐认识到这一问题的重要性。一些没有相关技术基础的组织也开始表示愿意解决这一问题。

显然，在这种初始条件下，开发自主X射线光刻机的唯一可能途径是重复ASML的成功经验。基于作者从1990年代中期至2014年与ASML和ZEISS在EUV光刻机开发方面的长期合作，以及创建实验光刻机样本的经验，作者确信试图复制ASML光刻机不会成功。这一结论适用于构建13.5纳米光刻机所面临的技术和经济问题。

本文旨在讨论现有的EUV光刻概念，并提出和论证一种新的X射线光刻范式，其实现可能在可预见的未来为俄罗斯带来成功。

2. ASML的EUV光刻发展概念

在本节中，我们不会详细探讨关键光刻技术或X射线光刻机的构建原理，这些内容已在众多原创作品和专著中进行了深入研究。近期，作者及其同事在俄罗斯期刊和网络上也讨论了这一话题。我们将仅聚焦于ASML公司EUV光刻发展计划所基于的范式，以及这一概念带来的后果。

ASML的EUV光刻发展概念旨在实现与传统深紫外（DUV）光刻相似的工艺性能，同时通过提高空间分辨率和减少晶圆上的操作次数（通过减少使用的分辨率增强技术，RETs）来获得优势。实际上，2012年使用实验性光刻机（β-tools）表明，如果不考虑光刻机元件较短的生命周期、维修成本及设备停机时间，从32纳米的拓扑标准开始，EUV光刻机的工艺成本已低于DUV光刻机。随着拓扑尺寸的进一步缩小，这种效应愈发明显。

要求X射线光刻机的性能与DUV光刻相当，导致了一系列难以解决的问题和极其昂贵的解决方案。生产率由反射多层光学系统的效率以及输入到光源的能量转化为工作波长EUV辐射的效率决定，转化效率与光刻机光学系统的光谱带宽有关。

在波长13.5纳米处，多层Mo/Si镜的最高反射率记录为70.15%，理论上可能达到约75%。尽管研究人员付出了巨大努力，这一结果多年来未有显著变化。文献[25]报道了约71.5%的反射率，但这些镜子使用了铍（Be），在欧洲使用受限，因此未在光刻机中应用。

如果计算由收集器、4个照明镜、掩模和6个投影透镜镜组成的12镜光刻光学系统的效率，并考虑保护掩模免受污染的滤膜（pellicle）以及分离投影透镜和带有气体动态锁（GDL）的曝光台的滤膜的透射率，整个系统的效率将低于0.9%。实际上，由于收集器的反射率仅为41%、Mo/Si镜表面保护层的存在以及偏振效应，这一数值甚至更低。因此，为实现高性能，开发者的主要努力集中在提高13.5纳米激光等离子体辐射源的功率上。

辐射源由高电荷态的锡离子（+7至+10）组成，这些离子在波长10.6微米的强大CO2激光作用于约30微米的锡液滴时产生。此类光源的转换效率（CE）为6%，即激光束能量中由锡离子在13.5纳米波长、2%光谱带宽和2π立体角（半空间）内发射的能量占比[26]。俄罗斯版本中对此类光源的运行描述可见于[27]。由于转换效率已达到极限，提高生产率的途径是增加激光的平均功率。目前激光功率为21.5千瓦，并有计划将其提高到50千瓦。

该光源在13.5纳米区域具有最高的转换效率，是ASML EUV光刻机面临的主要挑战。

首先，该装置体积庞大，激光系统占据整整一层楼。其次，由于使用了独特参数的气体放电CO2激光器，装置的功率超过了兆瓦级。第三，锡在光刻工艺中的使用带来了严重问题。不难计算，每天约有1千克的锡进入光刻机，必须从装置中移除，因为即使是纳米级的锡蒸汽污染也会导致镜面完全丧失反射率。解决光学元件免受锡蒸汽污染的方案是使用氢气，因为氢气可形成挥发性化合物SnH4。  

氢气还能抑制高能离子，防止其轰击距离激光束与锡滴交互点几十厘米的昂贵收集镜。然而，这种保护并不完全，收集镜大约每两周需重新定位。在光刻机中使用氢气，即使通过EUV和DUV辐射的电离激活，也对构建材料提出了严格要求，严重限制了材料的选择范围或缩短了其使用寿命。特别是，氢气与滤膜（pellicle）的化学相互作用使其寿命限制在大约两周。如果滤膜受损，掩模也很可能受损。  

第四，10%的激光功率（即约2千瓦，波长为10.6微米）被等离子体散射并照射到收集镜上。为防止该辐射进一步传播到光刻机中，收集镜表面覆盖了衍射光栅，该光栅在零级反射EUV辐射，并在10.6微米的衍射级中工作。使用高导热金属基底作为收集镜，以及基底上衍射结构的形成所带来的损耗，导致收集镜效率仅为41%，从而进一步降低了光学系统的效率。  

总体而言，由于上述问题，从光源6%的转换效率开始，到中间焦点处的有效效率不到1.2%。这一结论可通过将中间焦点处的EUV辐射功率250瓦除以激光束功率21.5千瓦得出。这些损耗是保护光学元件和其他光刻机组件免受锡蒸汽、高能锡离子以及激光辐射散射的措施所导致的结果。  

收集镜和掩模的寿命极短，每件成本约百万欧元，且电能消耗巨大，使得这类设备的使用成本极高。  

总的来说，ASML开发的概念导致了设备成本的巨大增加。据不同消息来源，目前生产的NXE:3400C和NXE:3600D系列光刻机价格超过3亿欧元，而新一代数值孔径为NA=0.55、分辨率为8纳米的EXE:5000价格更是高出数倍。然而，台积电（TSMC）、三星和英特尔证实，尽管成本高昂，EUV光刻在经济上仍是划算的。不过，必须考虑到，这种经济性得益于这些公司占据的巨大芯片市场，它们几乎是垄断者。随着市场规模缩小，这种经济性将急剧下降。间接证明这一结论的是，除了这些巨头以及位列全球前五的美国美光科技（Micron Technology）和韩国SK海力士（SK Hynix）之外，没有其他公司购买此类设备，且根据ASML的近期预测，也没有其他公司计划购买。  

根据市场规模，我们可以得出结论，从经济角度看，俄罗斯重复ASML的项目没有意义。认为专用设备价格不重要的观点，在我们看来是不正确的，因为即使在经典DUV光刻中，芯片成本也会因批量生产而变化5个数量级，在小规模生产中，成本可能超过为其生产的专用设备的成本。  

创建EUV光刻机的巨大技术难度导致即使美国和日本率先开始了这场竞赛，也未能开发出具有竞争力的产品，仅限于为ASML提供个别组件。我们认为，它们失败而ASML成功的原因在于，ASML能够将全球在所有主要组件上的最佳成果整合到其产品中。这得益于项目前所未有的开放性。基于此，我们可以得出结论，从技术角度看，一个国家不太可能重复ASML的项目。因此，作者认为，俄罗斯的计划需要一种替代方法来解决高性能X射线光刻问题，提供可比的技术特性，同时在设备价格和运营成本方面使该技术更易获取。如果这一概念得以实施，光刻机不仅在俄罗斯，在国外也将有需求，因为它们将为非前五名的公司提供可负担的解决方案。

3. X射线光刻发展的新范式

俄罗斯科学院微结构物理研究所（IPM RAS）在多层X射线光学和基于氙的激光等离子体光源（波长11.2纳米）领域的最新成就，使我们能够重新审视X射线光刻的发展，以在保持ASML水平的最小技术标准的同时，降低光刻机的成本及其后续运营费用，代价是性能略有下降。实现这一目标需要将激光等离子体光源（LPI）的能量水平降低多倍。相比之下，ASML生产的光刻机是兆瓦级装置，而IPM RAS的概念能量水平约为100千瓦。整体尺寸将大幅缩小，同时激光器、收集镜和其他光刻机元件的使用寿命将显著延长。此外，还可以提高X射线光学系统的效率并简化投影方案。

所提出的概念基于以下创新：

（1）将工作波长从13.5纳米缩短至11.2纳米，根据瑞利准则，将使分辨率提高20%。这允许将镜头的数值孔径从NA13.5=0.33 降低到 NA11.2=0.27，以实现相同的分辨率。数值孔径的相对较小变化将导致整体尺寸的减小和镜面制造的显著简化。制造镜面的简化是因为光刻机投影电路的镜面具有8-12级的非球面度，降低20%的数值孔径将使高阶非球面度降低4-9倍。因此，可以预期整体尺寸的减小和镜头生产成本的显著降低。由于使用多层Ru/Be镜代替Mo/Si镜，光学系统的效率将提高约1.4倍。

（2）用氙光源替换锡激光等离子体光源，可将光源材料扩散产物对光学元件的污染降低几个数量级。昂贵的收集镜、滤膜以及掩模的寿命将显著延长。这降低了真空元件和系统以及整个光刻机的生产成本，同时也降低了运营成本。氙是惰性气体，不会污染光学元件。在氙光源情况下，对光学元件的负面影响主要来自高能离子（可能导致镜面溅射）和喷嘴因激光放电产生的冲击波和高能离子轰击而产生的侵蚀产物（这些问题的解决方案将在下文讨论）。如果工作气体的散射流保护不足，将使用惰性或弱活性气体来抑制离子流。

锡激光等离子体光源的一个难题是高频锡滴生成器，其喷嘴需在高于锡熔点的温度下运行。除了滴液生成器运行可靠性的问题，该光源还需要复杂的同步基础设施，确保液滴的生成、预蒸发及主脉冲激光辐射的后续加热。在氙光源的情况下，滴液生成器的设计简化为简单的超音速喷嘴，持续供应气体。这种解决方案消除了多个复杂且昂贵的激光等离子体光源系统，并延长了其使用寿命。这降低了光源的成本和运营费用。

使用可靠、紧凑且节能的二极管泵浦固态盘式激光器，取代大型气体放电CO2激光器。该激光器的工作波长为1.03微米。需要注意的是，目前俄罗斯甚至没有接近ASML参数的脉冲CO2激光器的实验原型，而在高功率固态混合激光器领域已有先进的发展，下文将对此进行讨论。

较低的平均功率、等离子体散射的激光辐射以及1微米波长辐射在薄金属膜中的高吸收系数，显著降低了收集镜的辐射负荷，并允许使用常规滤波器来抑制长波辐射，而无需在收集镜上使用衍射结构。这显著简化了设计，降低了收集镜的成本，并将其效率从ASML光刻机的约40%提高到约65%。使用滤波器代替收集镜上的衍射结构还降低了投影电路后续元件的热负荷，因为它们能有效吸收宽波长范围的辐射。相比之下，收集镜上的衍射滤波器实际上仅能防护10.6微米波长的辐射。

（3）转向11.2纳米波长为使用基于硅的光刻胶（特别是有机硅光刻胶）提供了潜力。有机光刻胶在EUV光刻中具有最高的图案转移参数敏感性。然而，随着拓扑尺寸的减小，光刻胶层的厚度需相应减小。目前，光刻胶层的厚度为几十纳米。然而，开发者面临的问题是这些层的辐射吸收率低。例如，50纳米厚的PMMA层（对于hp=13纳米的纵横比约为4）仅吸收23%的辐射。这是显著降低EUV光刻机生产率的原因之一。ASML给出的获得纳米结构的剂量为30毫焦/平方厘米，而基于PMMA的化学增强光刻胶的敏感性显著更高，在吸收剂量为10毫焦/平方厘米时，噪声不再显著影响线边缘粗糙度（LER）。为增加辐射吸收，光刻胶中填充了金属纳米团簇，这缩短了光子在光刻胶中的路径长度。然而，使用此类颗粒会恶化光刻胶中形成的纳米结构的边缘粗糙度。

表1. TWINSCAN NXE:3600D光刻机主要参数与IPM RAS概念框架下开发的光刻机预期参数的比较

文章中对带有星号的数字进行了说明。11.2纳米的波长超出了硅的L吸收边（λL = 12.4纳米），在这种情况下，硅的吸收率甚至高于许多金属。因此，使用硅基光刻胶可以显著提高其敏感性，而不影响线边缘粗糙度（LER）。简单计算表明，众所周知的电子光刻胶HSQ（其分子式中仅含一个硅原子）在11.2纳米波长下的吸收率高于PMMA在13.5纳米波长下的吸收率。可以预期，增加光刻胶中硅的比例将显著提高其在11.2纳米波长下的效率，相比13.5纳米。

表1中提供了TWINSCAN NXE:3600D光刻机主要参数与IPM RAS开发的光刻机预期参数的比较。ASML生产的部分光刻机内部参数由作者通过分析各种来源推导得出，但主要参数来自ASML官方网站。在计算IPM RAS光刻工艺的生产率时，采用了保守估计。

对表1的一些评论：由于离子/热/辐射负荷显著降低，且无需使用氢气，通过镜面分段和电子驱动分段的功能，可以在收集镜作为X射线收集器的功能基础上，增加对入射到掩模的光分布进行整形的功能。在这种情况下，照明系统中的镜面数量可从4个减少到3个，从而将生产率提高约30%。然而，性能计算中未考虑这一可能性。

文献中未找到Mo/Si镜在实际镜头中的确切反射系数，仅找到掩模的反射系数为65%。从我们的角度来看，69%的反射系数（接近记录值70.1%）似乎是上限估计，因为在氢气环境中操作的镜面需要额外的Ru保护层，这会降低反射系数。而在Ru/Be镜的情况下，Ru作为构成元素之一，不会降低镜面的反射率。

ASML光刻机的气体动态保护系统的透射率根据制造商网站列出的平均收集镜反射率、转换系数、收集镜立体角、平均激光功率和中间焦点处的EUV功率计算得出。我们案例中标有星号的80%是考虑氙气吸收的计算值。

标有两个星号的2-4%转换效率是不同作者的实验数据。理论表明，可预期达到7.5%的转换效率，甚至高于13.5纳米锡光源的效率。然而，目前尚无实验验证。在性能计算中，假设转换效率为3%。

光刻胶在11.2纳米波长下的效率比13.5纳米提高了1.2倍，这是考虑硅在该波长下强吸收的计算值。

从表1可以看出，较为保守的估计表明，在平均激光功率为3.6千瓦的情况下，11.2纳米波长的预期性能比ASML光刻机低约2.7倍。对于产品市场小于前五名公司的工厂来说，这一数值已足够，因为在芯片的所有层中，X射线光刻仅用于形成几个关键层。

因此，成功实施这一概念将实现提高X射线光刻可访问性的目标，同时不牺牲分辨率。

4. 所提X射线光刻概念可行性的论证

为成功实施该项目，俄罗斯科学院微结构物理研究所（IPM RAS）已建立了世界级的科学与技术基础。

在制造X射线光学元件（包括非球面元件）方面，开发了一种两阶段成型技术。第一阶段通过经典的深层研磨-抛光技术生产平面或球面工件，使用独特的抛光化合物。该阶段的目标参数是实现空间频率范围为0.025–60 μm⁻¹的有效粗糙度达到0.2纳米，形状精度的标准偏差（RMS）小于10纳米。下一阶段进行最终抛光、非球面化和局部误差校正，使用离子束蚀刻技术。在此阶段，可实现有效粗糙度0.1纳米，以及形状精度RMS=0.6–0.8纳米，或相对于波长λ=11.2纳米达到λ/18–λ/14。这些数值满足马雷夏尔准则，可实现衍射质量的成像效果。有关无标准像差计量方法、光学元件和系统的粗糙度、以及制造精密基板的方法和设备的更多细节，可见相关文献。

为溅射高反射率多层X射线镜（包括正入射镜），IPM RAS运行了八台技术装置，使用磁控溅射和离子束溅射技术，其中包括两台在专用铍实验室运行的装置。近期研究报道，IPM RAS开发了Ru/Be镜溅射技术，在波长11.4纳米处的反射系数高达72.2%，明显高于ASML设备使用的Mo/Si镜的记录值70.15%。在光刻机的12镜光学系统中，这种光学元件的效率比Mo/Si光学元件高1.4倍。

氙X射线光源的研究始于近十年前，主要成果已发表。在波长11.2纳米处的实验转换效率（CE）值在2–4%之间变化。造成这种差异的原因是氙对X射线的强烈吸收。通过增加光源真空室的抽气能力并优化喷嘴与激光辐射交互区域的参数，这一问题将得到解决。

约4%的转换效率前景也得到约飞物理技术研究所S. Kalmykov小组工作的证实，他们给出了3.8%的值。与锡光源6%的效率相比，这一数值看似较小。然而，如前所述，由于保护光学元件免受锡污染的系统损耗，以及收集镜需承受10.6微米波长激光辐射的千瓦级负荷，锡光源的效率仅为1%。因此，预期氙光源的效率不会低于此值是合理的。

重要的是，上述11.2纳米处的转换效率是使用1.06微米固态激光器获得的。对于光刻用途，需要周期性脉冲激光器，脉冲能量为几十至几百毫焦，脉冲持续时间为几纳秒，平均功率为千瓦级。IPM RAS在波长1.03微米的Yb:YAG混合激光器（带盘式放大器）的开发中取得了显著进展。特别是，开发了一种实验激光模型，具有相似的脉冲参数和约1千瓦的平均功率[47]。开发者有信心将平均功率扩展至2.4–3.6千瓦。

在X射线光源领域的重大进展还包括最先进的检测技术，可测量光源的主要参数：光刻机光谱带宽内及EUV范围外的X射线辐射功率，以及工作波长下光源的尺寸。为此，IPM RAS开发了多种设备，特别是完全校准灵敏度和波长的EUV功率计，用于2%光谱带宽的测量，在ASML作为比较不同开发者光源的二级标准。用于X射线和EUV辐射绝对测量的单镜光谱仪，可测量3–30纳米范围内光源的发射特性。为测量11.2纳米波长下辐射源的尺寸，基于施瓦茨希尔德镜头的显微镜被开发，校准了波长和灵敏度，提供微米级分辨率。

在13.5纳米光刻胶领域，IPM RAS与下诺夫哥罗德州立大学化学系合作取得了显著进展。基于化学增强的PMMA光刻胶，实现了5–15毫焦的高光刻胶灵敏度和大于3的对比度。转向基于硅的光刻胶时，由于其在11.2纳米波长下比13.5纳米更高的吸收率，预计灵敏度将提高。特别是，计算显示，倍半硅氧烷氢（HSQ）光刻胶（已用于电子光刻，绘制线宽小于10纳米[53]）尽管其分子式中仅有一个硅原子，密度显著低于PMMA，但在11.2纳米波长下的吸收率高于PMMA在13.5纳米波长下的吸收率。这为11.2纳米波长下基于硅的光刻胶的重大进展提供了希望。

IPM RAS在EUV光刻掩模以及保护掩模和光学元件免受光刻胶分解产物污染的自由悬浮多层薄膜（滤膜）、气体动态锁（GDL）和光谱净化滤波器（SPFs）领域取得了显著进展。特别是，ASML的实验光刻机配备了这种自由悬浮光学元件，获得了约20项联合专利。目前，这种光学元件在东南亚国家尤其受到需求。在制造方法开发和量产阶段，诊断工作波长下的掩模缺陷非常重要。表面诊断方法（如原子力显微镜或电子显微镜）不足以应对，因为EUV/X射线掩模是反射型，多层结构的整个体积参与反射。内部缺陷（即使是单层）可能导致局部反射损失，而表面可能察觉不到。为解决这一问题，IPM RAS开发了一种工作在13.8纳米波长的显微镜原型，分辨率为140纳米，受限于视频相机像素大小。投影镜头的像差提供30纳米的分辨率，足以满足掩模检查需求。

IPM RAS在扫描系统和自动对焦领域也有进展，此前已使其能够在俄罗斯创建首台13.5纳米波长光刻机原型。现代纳米光刻机的扫描系统与传统移动平台的主要区别在于采用了悬浮原理——无接触移动元件[19]。这是“精密机械”概念的新方法。过去强调零件的精确制造和组装，而在这些运动中，重点转向基于移动平台控制系统的精确定位，使用专门设计和制造的电机、大量绕组的实时控制系统，以及最初基于干涉仪的空间位置监控系统。俄罗斯在电机驱动和干涉仪系统领域有进展和科学学派，因此这一问题可以解决。

5. 项目实施路线图

借鉴全球EUV光刻发展的经验，拟议概念的实施分为三个阶段。

第一阶段是研究与开发（R&D）相结合的阶段。该阶段的目标包括：完善关键X射线光刻技术，在科学和技术进展较小的领域创建相关技术；识别所有关键技术中的主要问题并提出技术解决方案的修正建议；建立合作关系并列出解决第二阶段问题所需的设备清单；创建光刻机实验样本，以在真实工艺流程中测试光刻机的所有元件；开发光刻胶以及使用X射线光刻形成纳米结构的技术。

第二阶段的目标是创建高性能光刻机原型，包括六镜投影镜头、多千瓦激光系统和直径200/300毫米的晶圆扫描系统；将X射线光刻技术整合到国内先进芯片的高性能生产线中；建立生产光刻机基本元件和系统的合作链。

该阶段的成果将是创建一台生产能力超过60片直径200毫米晶圆的光刻机原型；将X射线光刻技术整合到国内先进工厂的芯片生产技术链中，使该技术可用于生产具有最小拓扑标准的关键层；制定用于工业应用的原型光刻机的技术规格和可行性研究。

第三阶段涉及创建适于工厂使用的光刻机，生产能力超过每小时60片直径300毫米的晶圆，并组织俄罗斯的光刻机量产。

在俄罗斯创建X射线光刻研究与开发的科学与技术中心，对这一先进光刻技术的未来发展至关重要。

结论

尽管波长13.5纳米的EUV光刻技术相对较新，自2018年底起已应用于工业，但已成为生产具有先进技术标准芯片的关键技术之一。EUV光刻机及相关设备的生产已为全球光刻设备领导者、也是唯一EUV光刻机制造商的ASML贡献了约50%的收入。然而，其开发的概念以实现光刻工艺最大生产率为目标，导致设备及其运营成本极高。这严重限制了能够使用该技术的公司数量。从技术角度看，重复ASML的开发似乎不太可能，而对于市场容量有限的俄罗斯芯片市场，使用此类设备也不太合适。

本研究提出了一种新的X射线光刻概念，基于一系列创新解决方案，将显著降低光刻机的能量、整体尺寸以及设备和使用成本，同时保持与ASML光刻机相当的空间分辨率和生产率。文章论证了该概念的可行性，基于IPM RAS团队近30年来参与EUV光刻开发的经验，以及近年在11.2纳米波长X射线光源、衍射质量光学元件和多层X射线镜领域的成果。基于该概念，制定了俄罗斯X射线光刻发展的路线图。

通过新解决方案实施所提概念和X射线光刻发展路线图，将使俄罗斯在合理时间内创建自己的现代纳米光刻设备。