Китайская полупроводниковая отрасль, возможно, добилась прорыва в создании оборудования для производства микросхем, рынок которого долгое время контролировала нидерландская компания ASML Holding NV. Как сообщило издание «The Information», государственная компания из Шанхая нашла способ изготавливать так называемое оборудование для иммерсионной литографии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне, способное производить наиболее широко используемые микросхемы.
Китай стремится к большей самодостаточности в производстве полупроводников и оборудования для производства микросхем, после многих лет все более строгого экспортного контроля со стороны США и их союзников. Сообщаемый технологический скачок означает, что Китай прогрессирует быстрее, чем ожидали наблюдатели, что приближает его к преодолению отставания от американских и европейских конкурентов.
Если Китай сможет наладить массовое производство этих DUV-машин и использовать их для изготовления самых сложных микросхем, для которых обычно требуются более передовые установки голландской компании, это создаст двойную угрозу для ASML. Последнее достижение также станет серьезной проблемой для западных производителей микросхем, таких как Nvidia Corp., поскольку у китайских заказчиков будет меньше причин ждать доступа к продуктам, на которые наложены ограничения.
Что такое DUV-литография?
DUV — это глубокий ультрафиолет, который используется для нанесения схем на пластины со светочувствительным покрытием. В результате ряда этапов рисунок, нанесенный на пластину, превращается в схему на микросхеме
DUV-оборудование составляет основу современного производства полупроводников и используется для изготовления микросхем, которые лежат в основе всего — от автомобилей и бытовой техники до датчиков и медицинского оборудования. Иммерсионные DUV-системы — технология, которую, по данным издания «The Information», Китай теперь способен производить, — представляют собой шаг вперёд. Свет проецируется через слой воды, расположенный между линзой оборудования и пластинкой, что позволяет системе наносить на микросхемы более сложные узоры.
Самыми передовыми литографическими системами являются установки экстремального ультрафиолета (EUV), которые имеют решающее значение для производства самых современных микросхем, таких как ускорители искусственного интеллекта компании Nvidia и процессоры для смартфонов Apple Inc. Эти установки EUV, размером с автобус, поставляются исключительно компанией ASML. Их стоимость превышает 200 миллионов долларов за штуку, тогда как стоимость иммерсионных DUV-установок ближе к 90 миллионам долларов.
Что сдерживает развитие китайской микроэлектронной промышленности?
Китайские производители микросхем в значительной степени зависят от оборудования компании ASML, и до этого года Китай был крупнейшим рынком сбыта для этой голландской компании. Однако ASML оказалась втянутой в торговую войну между США и Китаем. Стремясь сохранить своё технологическое превосходство, США призывают своих союзников, в том числе Нидерланды и Японию, ввести экспортный контроль над оборудованием для производства микросхем, ссылаясь на риски для национальной безопасности.
Давление на ASML началось в 2019 году, когда администрация Трампа первой каденции подтолкнула правительство Нидерландов к запрету на продажу оборудования ASML для экстремально ультрафиолетовой (EUV) литографии в Китай. Ограничения на экспорт усилились при президенте США, Джо Байдене, когда они были распространены на продажу некоторых моделей оборудования ASML для иммерсионной DUV-литографии. После этого китайские заказчики начали активно закупать устаревшее оборудование ASML.
Китай неоднократно называл литографические установки ключевым «узким местом» в своих усилиях по созданию собственной цепочки поставок для производства полупроводников. Самые передовые установки, которые ASML в настоящее время разрешено поставлять в Китай, отстают на восемь поколений от самой совершенной модели компании.
Как Китай пытается преодолеть этот разрыв?
Shanghai Micro Electronics Equipment Group Co. — государственная компания, созданная более двух десятилетий назад для ведения исследований в области литографического оборудования, — сумела наладить массовое производство оборудования более низкого уровня, которое позволяет отечественным фабрикам по производству микросхем изготавливать наиболее массовые чипы, такие как те, что используются в автомобилях, силовых выключателях, экранах и датчиках.
Не имея доступа к EUV-оборудованию, китайские производители микросхем, такие как Semiconductor Manufacturing International Corp., используют технологию, известную как «мультипаттернинг», для производства передовых микросхем с помощью иммерсионных DUV-систем. Этот подход сопряжен с определенными компромиссами, поскольку дополнительные этапы приводят к увеличению затрат, снижению выхода готовой продукции и потенциальным ошибкам выравнивания.
Компания Huawei Technologies Co. также разработала технологию, которую она называет «LogicFolding», и заявляет, что это позволит ей к 2031 году производить микросхемы с производительностью, сопоставимой с 1,4-нанометровыми полупроводниками, которые используются в самых сложных технологиях искусственного интеллекта. Хотя это все равно оставит Huawei на три-четыре года позади гиганта по производству микросхем Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., но значительно сократит отставание.
Производство иммерсионных DUV-аппаратов рассматривается как промежуточный прорыв на пути к более масштабной попытке освоить технологию EUV. Как сообщило агентство Reuters в декабре, Китай разрабатывает прототипы EUV-аппаратов с помощью бывших инженеров ASML.
Китай поддерживает свою микроэлектронную промышленность за счет государственного капитала. Так называемый «Большой фонд» вкладывает миллиарды юаней в отечественных поставщиков, производящих ключевые компоненты для литографических аппаратов и другого оборудования для производства микросхем.
Какие препятствия остаются?
Ключевым испытанием является массовое производство. Аналитики отмечают, что разработка нескольких иммерсионных DUV-устанок — это не то же самое, что производство оборудования, которое можно надежно использовать для крупносерийного производства. И хотя в китайских DUV-станках в основном используются детали местного производства, некоторые ключевые компоненты по-прежнему поставляются из Японии, как сообщило издание The Information.
По оценке аналитика Bloomberg Intelligence, Масахиро Вакасуги, Китаю может потребоваться от семи до десяти лет, чтобы полностью ликвидировать технологический разрыв с ASML в области литографического оборудования, а замена иностранного оборудования может занять еще больше времени.
Тем временем США могут еще больше ужесточить ограничения на экспорт западного оборудования для производства микросхем. В апреле законодатели внесли законопроект, направленный на ограничение продаж всех иммерсионных DUV-машин ASML в Китай и запрет инженерам компании на обслуживание этой технологии.
Добавить комментарий