Китай приступает к серийному производству 5-нм кристаллов

Согласно сообщениям, государственное предприятие в Пекине приступило к исследованию процесса многократного нанесения рисунка, способного обеспечить массовое производство 5-нанометровых кристаллов.

Китай будет производить 5-нм чипы по технологии SAQP. Старая технология может помочь в производстве некоторых 5-нм чипов, но подходит ли она для массового производства - это уже другой вопрос, считаю эксперты. Самовыравнивающийся четырехкомпонентный рисунок (SAQP) - это "низкая" технология, но она может помочь Китаю наладить серийное производство микросхем с толщиной 5 нанометров. Фото: Wikimedia Commons / Hugh Manning.

Как сообщило в понедельник издание South China Morning Post, компания Naura Technology Group, зарегистрированная на бирже в Шэньчжэне, в прошлом месяце приступила к разработке систем литографии, использующих технику, получившую название Selfaligned Quadruple patterning (SAQP). SAQP или четверное нанесение рисунка — это способ многократного травления линий на кремниевых пластинах. Такой подход позволяет увеличить плотность транзисторов и, следовательно, производительность микросхем.

Некоторые западные эксперты в области технологий и иноваций говорят, что SAQP — это устаревший и малоэффективный метод, который, тем не менее, может помочь Huawei и Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC) достичь своих целей по производству 5-нм чипов без использования машин для экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии производства ASML. Другие же утверждают, что Китаю предстоит пройти долгий путь, прежде чем он действительно добьется успеха в этой области.

С тех пор как в 2019 году между Китаем и Соединенными Штатами разразилась технологическая война, Вашингтон потребовал от правительства Нидерландов прекратить экспорт систем EUV-литографии в КНР. США пытаются давить на Нидерланды, так как обладают рядом важнейших патентов на разработку технологий EUV.

Ценовая война аккумуляторов в Китае приведет к резкому удешевлению электромобилей по всему миру – считают эксперты Asia Times

С тех пор как в 2019 году между Китаем и Соединенными Штатами разразилась технологическая война, Вашингтон потребовал от правительства Нидерландов прекратить экспорт систем EUV-литографии в КНР. США пытаются давить на Нидерланды, так как обладают рядом важнейших патентов на на разработку технологий EUV.

 С 1 января этого года правительство Нидерландов прекратило выдачу лицензий на поставку в Китай самых передовых машин иммерсионной литографии в глубоком ультрафиолете (DUV) компании ASML (NXT: 2000i, NXT:2050i и NXT:2100i, а также более новых систем).

 Согласно годовому отчету голландской компании за 2023 год, ASML также запрещено поставлять некоторым китайским компаниям, находящимся под санкциями, более зрелые системы DUV-литографии, в том числе NXT:1970 и NXT:1980. Среди попавших под санкции компаний - Huawei и SMIC, но они по-прежнему могут закупать системы литографии DUV на вторичных рынках.

Встреча председателя КНР Си Цзиньпина и премьер-министра Нидерландов Марка Рютте

Новость о том, что компания SiCarrier получила патент, связанный с четырехкратным нанесением рисунка (SAQP), была опубликована всего за несколько дней до встречи председателя Китайской Народной Республики Си Цзиньпина с премьер-министром Нидерландов Марком Рютте, состоявшейся 27 марта.

 27 марта председатель Китайской Народной Республики Си Цзиньпин встретился с премьер-министром Нидерландов Рютте в Большом зале народных собраний в Пекине. Фото Ли Сюэрен, агентство Синьхуа

Председатель Си заявил, что никакие силы в мире не способны остановить темпы технологического роста Китая. Он добавил, что создание научно-технических барьеров и разрыв промышленных и логистических цепочек приведут лишь к расколу и конфронтации. Он призвал Нидерланды обеспечить справедливую и прозрачную бизнес-среду для китайских предприятий.

В своей статье китайский журналист из Пекина, пишущий под ником Цзунъюнь утверждает, что использование метода SAQP только кажется простым, но на самом деле это очень сложный технологический процесс.  По его словам, такие технологические гиганты, как Intel Corp, пытались использовать эту технологию для массового производства своих чипов, но в итоге отказались от нее.

Впрочем, он уверен, что в ближайшее время Huawei сможет развернуть серийное производство микросхем с нормами 5 нм и даже менее. Цзунъюнь отмечает, что на данный момент информация о возможностях и затратах Huawei на производство 5-нм чипов остается недоступной.

Между Китаем и Японией разгорается валютная война: Для укрепления своей экономики Пекин намерен задействовать стратегию "нищий-сосед"

Один из отрослевых экспертов рассказал в социальной сети, что Intel использовала технологию SAQP для производства чипов, но отказаласть от нее, поскольку для создания металлического слоя пришлось использовать больше фотомасок, чем обычно, из-за дополнительной обработки.

Грубый подход

Технологию SAQP относят к методам "грубой силы", поскольку она подразумевает расщепление или разделение рисунка на две или три части.

SAQP может быть достигнут путем повторного применения (двухпроходного) метода самовыравнивающегося двойного узора (Self-Aligned Double Patterning, SADP).

В процессе SADP рисунок из узких полос наносится на жесткую маску методом фотолитографии. После того как с каждой из сторон происходит формовка оправок, первый шаблон удаляется. Затем происходит финальное травление жесткой маски.

Для большей наглядности можно представить, что вы сажаете два новых дерева рядом с каждым уже растущим на участке, а затем удаляете все старые. В результате плотность деревьев на участке удваивается.

"Теоретически для изготовления 5-нм чипов с помощью существующей в Китае системы DUV-литографии требуется шесть этапов экспонирования", - заявил Алекс Цай, бывший член законодательного собрания Тайваня и доктор философии Университета Цинхуа, в интервью новозеландскому телевизионному каналу Best News Entertainment. "Но чем выше количество экспозиций, тем ниже процент выхода годной продукции".Инженеры компании ASML проходят мимо машины High NA EUV в головном предприятии  ASML в Велдховене, Нидерланды, 20 ноября 2023 года. Фото: Handout via Reuters

" Технология SAQP может помочь увеличить объем производства", - сказал он. "SMIC может использовать эту технологию для массового производства 5-нм кристаллов". Он отметил, что Китай также планирует использовать наноимпринтную литографию Canon, чтобы в будущем обойти запрет на экспорт американских чипов.  Наноимпринтная литография не требует многослойного выравнивания, поскольку она напрямую переносит рисунок на кремниевые пластины и прочие подложки с помощью копий эталонного штампа, созданного электронно-лучевой системой.

Ранее сообщалось, что в 2028 году Китай выйдет на первое место в мире по производству зрелых чипов, потеснив Тайвань. Согласно прогнозам, к 2027 году доля Китая на рынке зрелых кристаллов увеличится с 31 до 39 процентов, а уже в 2028 году он станет лидером в этой категории, отодвинув Тайвань на второе место. Подробнее...