Китайская компания Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) добилась успехов в производстве 5-нанометровых чипов без применения передовой технологии экстремальной ультрафиолетовой (EUV) литографии. Вместо этого SMIC использовала более старые глубокие ультрафиолетовые (DUV) инструменты в сочетании со сложным процессом самосовмещенной четырехкратной литографии (SAQP).
Данное техническое достижение, подробности которого были опубликованы в серии сообщений в Twitter аналитиком Уильямом Хуо, имеет не только технический, но и важный геополитический характер. Ранее в отрасли сложилось мнение, что EUV-литография, производимая исключительно голландской компанией ASML, является незаменимой для изготовления чипов на уровне 5 нм и менее. Из-за ограничений на экспорт EUV-систем, введенных США и их союзниками, большинство аналитиков считали, что амбиции Китая в области полупроводников будут ограничены 7-нанометровым уровнем.
Однако SMIC продвинулась вперед, используя мощные технологии DUV, выжимая каждый нанометр из устаревающего оборудования. По словам Хуо, это потребовало применения множественных этапов литографии и травления, в частности, с использованием SAQP, чтобы имитировать точность EUV. Данный метод является более медленным, подверженным ошибкам и дорогостоящим, но все же работает. В результате SMIC смогла создать работоспособный 5-нанометровый чип, который, как сообщается, уже используется в устройствах, таких как Huawei Mate 60 с процессором Kirin 9000S, который опередил iPhone 15 в возможности поддержки спутниковой связи.
Хуо указывает на компанию AMEC, которая теперь считается конкурентоспособной с американской Lam Research в травильном оборудовании, и NAURA, чьи инструменты для очистки пластин сопоставимы с японской TEL. Эти фирмы когда-то рассматривались как устаревающие. Теперь они являются частью параллельной, самостоятельной полупроводниковой производственной цепочки Китая.
Возможности SMIC выходят за рамки производства чипов для смартфонов. Huawei недавно представила свой ускоритель искусственного интеллекта Ascend 920, который, как сообщается, изготовлен по 6-нанометровому техпроцессу SMIC. Хотя SMIC по-прежнему отрезана от EUV-машин, она использовала многократную DUV-литографию, возможно, через свой процесс N+3, эквивалентный 6 нм, для производства этого чипа. Ascend 920 обеспечивает производительность 900 терафлопс, что на 30-40% выше, чем у предыдущего 7-нанометрового Ascend 910C, наряду с пропускной способностью памяти 4 TB/s.
Хотя 5-нанометровые чипы на основе DUV могут уступать в производительности новейшим узлам TSMC или Samsung, использующим EUV, они уже «достаточно хороши» для большинства современных рабочих нагрузок, включая ИИ, 5G и высокопроизводительную потребительскую электронику.
Ходят слухи, что SMIC экспериментирует с еще более экстремальной техникой — самосовмещенной восьмикратной литографией (SAOP), чтобы продвинуть DUV до 3-нанометрового уровня. Это звучит невероятно, но в мире, где изящество становится роскошью, Китай делает ставку на чистое выполнение.
