Развитие отечественных машин для литографии в крайнем ультрафиолете (EUV) в Китае далеко не недостижимо. Новейшая система, которая в настоящее время проходит испытания на заводе Huawei в Дунгуане, использует технологию лазерно-индуцированной плазмы разряда (LDP), представляющую собой потенциально революционный метод генерации крайнего ультрафиолетового света. Пробное производство системы запланировано на третий квартал 2025 года, а массовое производство — на 2026 год, что может позволить Китаю сломать технологическую монополию ASML в области передовых технологий литографии.
Метод LDP, используемый в китайской системе, производит EUV-излучение с длиной волны 13,5 нм путем испарения олова между электродами и преобразования его в плазму посредством высоковольтного разряда, где электрон-ионные столкновения создают желаемую длину волны. Этот подход предлагает несколько технических преимуществ по сравнению с технологией лазерной плазмы (LPP) ASML, включая упрощенную структуру, уменьшение занимаемой площади, повышение энергоэффективности и потенциально более низкие производственные затраты.
Метод LPP основан на использовании высокоэнергетических лазеров и сложной управляющей электроники реального времени на основе FPGA для достижения того же эффекта. Хотя ASML десятилетиями совершенствовала свои системы на основе LPP, преимущества эффективности, присущие подходу LDP, могут ускорить отставание Китая в этой ключевой технологии производства полупроводников.
Когда Соединенные Штаты ввели санкции в отношении поставок EUV китайскими компаниями, развитие полупроводников в Китае было жестко ограничено, поскольку стандартные системы волновой литографии в глубоком ультрафиолете (DUV) используют длины волн 248 нм (KrF) и 193 нм (ArF) для формирования полупроводникового рисунка, а иммерсионная технология 193 нм представляет собой самую передовую технологию производства до EUV. Эти более длинные волны резко контрастируют с излучением EUV длиной волны 13,5 нм и требуют нескольких методов формирования рисунка для включения усовершенствованных узлов.
Однако система Huawei по-прежнему должна отвечать на такие вопросы, как разрешающая способность, стабильность производительности и интеграция с существующими процессами производства полупроводников. Однако коммерциализация альтернативных инструментов EUV-литографии поставит под сомнение позицию ASML. Новейшее оборудование ASML для высоконаносекундной ультрафиолетовой литографии стоит примерно 380 миллионов долларов США. Для китайских научно-исследовательских центров, независимо от стоимости, EUV-оборудование Huawei предоставит столь необходимый путь модернизации устаревших литографических машин DUV, которые ранее ограничивали отечественное производство чипов. Хотя Китай создал солидную интеллектуальную собственность, он добился ограниченного прогресса в производстве инструментов.
Ведущие фабрики, такие как SMIC, работают с Huawei над интеграцией машин EUV-литографии в существующие рабочие процессы. На создание надежных рабочих процессов производства полупроводников уходят годы, поэтому нам придется набраться терпения, прежде чем мы увидим результаты.