Hitech logo

Тренды

Китайская SMIC разрабатывает технологии выпуска 3-нм чипов без доступа к EUV

TODO:
Екатерина Смирнова25 декабря 2023 г., 17:49

Китайская компания SMIC продолжает разрабатывать передовые производственные процессы 5-нм и 3-нм, несмотря на отсутствие доступа к EUV-литографии из-за санкций США. EUV-литография позволяет создавать более мелкие и точные структуры на полупроводниках. SMIC ищет альтернативные пути для достижения более высокого разрешения — вероятно, компания осваивает множественное паттернирование. Ранее SMIC удалось наладить серийное производство 7-нм микросхем, опираясь исключительно на литографию в глубоком ультрафиолете (DUV).

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Согласно отчету Nikkei, после успешного запуска 7-нм техпроцесса второго поколения, компания SMIC создала специализированную исследовательскую группу для разработки 5-нм и 3-нм технологий. Команду возглавляет со-генеральный директор Лян Монг-Сонг, который раньше работал в TSMC и Samsung и считается одним из лучших ученых и руководителей в отрасли полупроводников.

SMIC прошла долгий путь от небольшого полупроводникового завода в Китае до пятого по величине контрактного производителя микросхем. На фоне растущей напряженности в отношениях между США и Китаем компания была включена в санкционный список Министерства торговли США и потеряла доступ к передовым инструментам для обработки кремниевых пластин, что серьезно замедлило ее прогресс и внедрение новых технологических процессов.

В результате SMIC не смогла получить инструменты для литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV) от нидерландской ASML, поэтому узел второго поколения 7-нм класса компании опирается исключительно на литографию в глубоком ультрафиолете (DUV). Это не является чем-то невероятным, учитывая, что технологический узел TSMC N7P также не использует EUV.

На данный момент литографические машины ASML Twinscan NXT: 2000i — лучшие инструменты, которые есть у SMIC. Они могут производить гравировку с разрешением до 38 нм. Такого уровня точности достаточно для печати металлических участков толщиной 38 нм с использованием двойной фотомаски, что подходит для чипов класса 7 нм. По данным ASML и IMEC, при 5 нм шаг металла сокращается до 30–32 нм, а при 3 нм — до 21–24 нм, что уже требует применения EUV.

Но использование инструментов литографии со сверхвысоким разрешением (13 нм для EUV с низкой числовой апертурой) — не единственный путь к достижению сверхмалых размеров элементов. Возможно нанесение нескольких рисунков, но это сложный процесс, который увеличивает продолжительность производственного цикла, снижает процент выхода годных изделий, увеличивает износ оборудования и повышает затраты. Однако без инструментов EUV у SMIC просто нет другого выбора, кроме как использовать тройное, четверное или даже пятикратное паттернирование для достижения более низкого разрешения.

Бывший главный юрисконсульт TSMC Дик Терстон считает, что под руководством Лян Монг-Сонга SMIC сможет производить (если уже не производит) 5-нм чипы в больших количествах без использования инструментов EUV. Отчёт Nikkei впервые сообщает о возможной способности SMIC разработать в ближайшем будущем производственный процесс 3-нм на оборудовании класса DUV. Это означает, что SMIC, не имея доступа к EUV-литографии, стремится разработать и реализовать передовую технологию с использованием существующего оборудования.