小程序美工 俄罗斯芯片制造遇挑战:制裁下自产努力,设备材料困难能否克服?

发布日期:2024-08-11 08:50    点击次数:178

小程序美工 俄罗斯芯片制造遇挑战:制裁下自产努力,设备材料困难能否克服?

自从俄乌冲突开始,俄罗斯遭受了很多国家的制裁,尤其是半导体芯片和设备的进口受到了严重限制。为了应对这种情况,俄罗斯努力增加自制芯片的投资,但在设备和材料方面仍面临许多困难。然而,外媒《The Insider》提到,俄罗斯依然能够通过某些渠道从中国台湾进口硅晶圆等重要原材料,这些材料是制造芯片所不可或缺的。

为了满足军事需求,建立了专门的芯片制造能力。

自2022年2月俄乌冲突开始后,许多地方如美国、欧盟和日本等纷纷实施了对俄罗斯的半导体出口限制。这些措施的目的是通过切断半导体供应,来削弱俄罗斯的军事力量。虽然俄罗斯在高性能微芯片的现代生产技术方面存在不足,但这并不代表当地制造商无法生产半导体核心。早在苏联时期,芯片生产的传统技术就已被创造。

光刻专家Denis Shamiryan指出,俄罗斯的Mikron公司已经成功掌握了180nm技术的大规模生产和90nm技术的单件生产。Mikron在90nm工艺中采用了意法半导体的光刻设备。目前,Mikron的民用产品主要包括银行卡和护照芯片,每年生产高达40亿个微芯片。

正如Shamiryan所提到的,俄罗斯的计划是利用130nm和90nm技术在莫斯科地区的泽列诺格勒生产芯片,名为Angstrem-T。在2000年代末期,Angstrem-T从德累斯顿的AMD Fab36工厂购得了完整的ASML生产线。2019年,Angstrem-T被宣布破产,因此这些计划没有实现。然而,泽伦格勒的另一家公司Angstrem(去掉T)仍然在生产各种微芯片。

在同一块主板上,俄罗斯伊斯坎德尔导弹的Angstrem微芯片与西方芯片共存。

Crocus NanoElectronics工厂,隶属于俄罗斯的Rusnano集团,曾成功开发出65纳米的技术,主要用于制造MRAM内存。但这家工厂只能完成生产过程的一部分,仍需依赖外国的供应。由于制裁,工厂最终被迫停产。

主要服务于军事需求的是俄罗斯现有的微芯片生产设施。Epiel是一家俄罗斯芯片制造商,位于莫斯科附近的泽列诺格勒,专注于芯片制造的外延生长(epi)过程,并且自认为是该领域的领先者。

根据最新的财务报告,Epiel在2020年的收入接近700万美元。该公司专注于提供直径为100mm、150mm和200mm的晶圆,尽管目前的先进技术使用的是300nm晶圆。在这一年中,Epiel获得了来自俄罗斯工业和贸易部的数十万美元的政府合同,并且向合资企业NZPP Vostok供应加工过的晶圆,该企业为终端制造商生产成品芯片。

最新的公共采购数据显示,NZPP Vostok与专注于核武器制造的Rosatom实体K.a.Volodin仪器制造厂积极合作。与此同时,NZPP Vostok的工厂仍在生产64 K bit的存储芯片,直到最近,它们还向Rybinsk的Luck Design Bureau等军事企业出售了价值数百万卢布的芯片,这些企业主要致力于开发无人机等军事装备。

沃罗涅日的电子设备研究所是Epiel的一个客户。该研究所向克里米亚被占领地区的Fiolent军事工厂、Sozvezdie Concern(专门制造电子战及通信控制设备的公司)以及Rosatom的Volodin仪器制造厂提供产品。

Epiel与前电子制造商Pulsar有合作关系,Pulsar专注于为军方生产微波设备、晶体管和微芯片。此外,Epiel还参与了N.L. Dukhov全俄自动化研究院的相关工作。全俄自动化研究所负责开发核弹头,签订了合同。Epiel的地址与Sitronics Smart Technologies相符,而该公司据说隶属于Mikron集团。此外,Epiel和Mikron以及俄罗斯分子电子学研究所共用同一个办公地点。因此,可以推测Epiel可能是同一集团的一部分。

在武器中,俄罗斯制造的微芯片有着重要的用途,例如1890VM6Ya处理器,这种处理器还被用于战斗机Baguette的飞行控制计算机。

俄罗斯的1645RU3U存储芯片,由Milandr公司制造,广泛应用于S-300和Pantsir防空导弹系统中。

在2011年,一篇文章曾在受欢迎的IT网站Habr上发布,提到Milandr公司利用180nm的技术设备生产芯片,这些芯片被应用于俄罗斯的战斗机和防空系统。

俄罗斯的芯片制造过程大致如下:首先,在进口的晶圆上进行外延生长,Epiel公司负责这一环节。接着,Mikron、NZPP Vostok、Pulsar和电子设备研究所等公司利用这些半导体产品来生产即用型微芯片。行业专家表示,制造过程可能涉及将晶圆切割成单个芯片,连接引脚,并进行“封装”。

虽然这些芯片在现代科技中显得有些落后,但俄罗斯的武器制造商更倾向于使用国产芯片。这种选择一方面是出于安全的考量,另一方面则是因为供应链受到制造工艺的影响。此外,这些芯片主要应用于大型重型武器中,因此最新电子设备的小型化优势并不重要。

目前,俄罗斯拥有五台过时的ASML光刻机。

在俄罗斯,自主生产芯片需要关键的半导体设备,特别是光刻机。全球只有ASML、尼康和佳能在提供193nm的DUV光刻机,而13.5nm的EUV光刻机则仅由ASML制造。

ASML的发言人向《内幕》确认,该公司从未向俄罗斯出售大量设备。自2014年起,只有5000万美元的ASML光刻机被进口到俄罗斯。尽管5000万美元听起来不小,但这甚至不足以购买一台EUV光刻机。

据乌克兰的《真理报》报道,网店装修ASML声称俄罗斯仅从第三国获取了拆解的旧设备零件。到2022年,俄罗斯有五台ASML光刻机在使用,型号为PAS 5000系列,波长范围在365至193纳米。这些光刻机分布在俄罗斯的多个机构,包括系统分析科学研究所、Mapper、Zelenograd纳米技术中心和Mikron。

在俄乌战争全面爆发后,台积电停止了对俄罗斯的芯片代工。为了应对这一局面,俄罗斯只能依赖于现有的进口半导体设备,试图在国内制造自主研发的芯片。尽管俄罗斯目前有五台ASML设备在运作,但这些设备非常陈旧,已有15至20年的历史。

ASML强调,他们不会为俄罗斯提供光刻设备的维修服务。然而,许多相关零件却在制造商无法监管的二级市场上被出售。

需要强调的是,俄罗斯制造商能够从明斯克的Planar工厂获取光刻机,除了在制裁前进口的少数西方设备。工作在350nm波长下的这些光刻机,最小特征尺寸为500nm,属于1995年问世的技术,但早在1999年就已经过时。

半导体原材料供应

俄罗斯在芯片生产方面面临一个挑战,那就是缺乏必要的半导体材料供应商。比如,半导体硅片和光罩等重要材料,俄罗斯必须依赖进口。尽管之前遇到过一些困难,但如今俄罗斯依然能够通过特定方式获取这些产品。

根据俄罗斯海关的内部数据,2023年,俄罗斯进口了价值1.505亿美元的半导体产品,主要用于微芯片和印刷电路板的生产。买家包括生产智能卡和芯片的Sitronics Smart Technologies、太阳能电池板制造商Hevel以及一些设备经销商,此外,还有少量设备被IT公司Craftech等组织用于外围项目。

2023年,OOO Hevel成为俄罗斯最大的硅片进口商,从中国进口了近700万美元的硅片,这些硅片主要用于太阳能电池板。与此同时,Epiel则是半导体硅片的重要进口商之一,进口额达到220万美元,专注于芯片制造。自2010年代初以来,该公司主要服务于军工企业,许多最终用户来自这些行业。其大部分供应商则是来自亚洲和美国的公司,直到全面入侵乌克兰发生。

在俄乌冲突发生后,Epiel不得不改变其供应商结构,开始从东南亚的一些主要出口商那里采购半导体硅片。根据The Insider的整理,台湾的Pai Haung Technology向Epiel提供了相当数量的半导体硅片,并且它与俄罗斯和白俄罗斯的公司只有少量的业务往来,能够直接将半导体硅片从台湾运输给他们。

自从俄乌战争开始以来,Pai Haung品牌向俄罗斯和白俄罗斯出售了价值400万美元的半导体硅片。然而,该品牌在网络上却鲜为人知。The Insider指出,许多海关文件显示,制造商实际上是另一家公司,名为中国台湾的合晶科技(Wafer Works)。在冲突之前,合晶科技曾是Epiel的供应商。

据《The Insider》报道,鲜为人知的Pai Haung实际上并不制造半导体硅片。他在供应链中的作用仅仅是作为一个转售的中介。

数据公司Kharon,由一位美国前财政部官员创立,发现Pai Haung曾是美国DMS电子元件集团网站上的附属公司。然而,现在这个信息已从网站上消失。

在一次接受中国台湾媒体采访时,Pai Haung的执行长Bao Yongjian强调,公司将会严格遵守台湾的法律,并且不会与那些被制裁的公司进行交易。

Epiel目前位于俄罗斯泽伦格勒,虽然它在俄罗斯军事工业的产品制造中扮演重要角色,但意外的是,它并未被列入美国和中国台湾或其他制裁名单。

不过,AO VZPP Mikron(沃罗涅日半导体设备股份公司Mikron)却面临制裁。2020年,Mikron获得了一些政府的合同,开发抗辐射齐纳二极管,这些二极管的电压高达1200伏,更倾向于军事用途,而非民用。

中国分公司是日本D&X株式会社有限公司的第四大供应商。根据《The Insider》的请求,日本经济产业省提供了一份禁止出口的清单,清单上显示,日本公司不能将硅片(代码381800)出口到俄罗斯。

D&X公司,Epiel的另一家供应商,尚未对《The Insider》的调查给予回应。管理部门则表示,他们并不知情D&X公司是否向俄罗斯进行发货。

在欧美的联合制裁下,俄罗斯的半导体供应链遭遇了严峻的挑战。当前,许多重要的组件和材料难以获得,导致这个行业的运作变得更加困难。随着制裁的加剧,俄罗斯的科技发展和产业链的完整性受到重创。

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