Способность Китая производить литографическое оборудование сопоставима с возможностями лидера рынка ASML примерно в 2004 году, написал аналитик UBS в записке для клиентов. Ситуация может измениться в ближайшие два-пять лет, когда китайские компании начнут массово выпускать иммерсионные DUV-литографические системы, а китайские производители чипов — использовать их для производства реальных микросхем. Однако полупроводниковая промышленность Китая по-прежнему будет сильно отставать от западной. «Похоже, они находятся на том же этапе, что и ASML в 2004 году», — написал Франсуа-Ксавье Бувиньи, аналитик UBS, в записке для клиентов, сообщаетBloomberg.
Долгие годы стремление Китая к самообеспечению полупроводниками основывалось на его способности производить массовые чипы на устаревших техпроцессах с использованием довольно современных, хотя и не новейших, инструментов ведущих производителей, таких как ASML, KLA и Lam Research. В последние годы Китай оказался в новой реальности: он больше не мог получать новейшее оборудование для производства чипов и был вынужден создавать его внутри страны. Хотя такие компании, как ACM Research, AMEC и Naura, разработали мирового уровня инструменты для химического осаждения, очистки, травления и окисления/диффузии, которые сейчас серийно выпускаются и используются китайскими производителями чипов, ни одной китайской компании не удалось разработать конкурентоспособную литографическую машину, которую можно было бы использовать для производства чипов на более-менее современных техпроцессах и запустить её серийное производство.
Фотолитография считается наиболее технологически сложным и требовательным отдельным процессом в передовом производстве полупроводников. Во-первых, сами литографические системы чрезвычайно сложны и содержат десятки тысяч отдельных компонентов. Во-вторых, требуемая точность позиционирования невероятно высока: современный литографический сканер должен обеспечивать превосходное разрешение, совмещение, контроль фокуса, совместимость сканеров друг с другом, однородность критических размеров и шероховатость края линии — это лишь некоторые из требований. Наконец, конкурентоспособная литографическая система должна гарантировать предсказуемое время безотказной работы, плотность дефектов и производительность. Ключевой момент здесь в том, что все требуемые характеристики должны быть достигнуты без компромиссов: например, машина с высоким разрешением и идеальной однородностью, обрабатывающая одну пластину в час, не может использоваться для массового производства.
Исторически литографическое оборудование производили более десятка компаний. Однако по мере усложнения технологий выжили только ASML, Canon и Nikon, причём ASML является бесспорным лидером рынка и единственным производителем EUV-литографических сканеров.
Поскольку Китай по сути создаёт параллельную полупроводниковую экосистему, поступали сообщения о том, что над литографическими системами работают несколько организаций, включая Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), AMIES (по-видимому, выделенное подразделение SMEE, включающее подразделения Aishengna и Yuliangsheng), SiCarrier (по сообщениям, контролируемая Huawei) и даже Naura (которая отрицает, что разрабатывает литографические инструменты). SMEE, основанная в 2002 году, является безусловно самым значимым устоявшимся китайским производителем литографического оборудования. Между тем, ни один из китайских производителей литографии до сих пор не наладил массовый выпуск иммерсионных DUV-сканеров, способных производить чипы по техпроцессам 45 нм и ниже.
Сообщается, что SMEE официально представила свою первую иммерсионную DUV-литографическую систему под названием SSA/800-10W, способную производить чипы по техпроцессам вплоть до 28 нм, ещё в 2023 году. Однако нет никаких доказательств того, что SMEE действительно начала серийное производство SSA/800-10W и что она была принята хотя бы одним производителем для массового выпуска чипов. Хотя можно предположить, что не все производители чипов объявляют о внедрении прорывных инструментов, особенно учитывая, что китайские поставщики, такие как SMEE, имеют множество иностранных поставщиков, мы бы увидели хотя бы косвенные доказательства (начиная от записей о закупках/приёмке, заказов компонентов и заканчивая вакансиями и научными публикациями) того, что SMEE начала поставки SSA/800-10W в 2023–2024 годах, при условии, конечно, что какие-либо поставки вообще были.
Интересно, что сообщения о китайских иммерсионных DUV-сканерах, которые теперь серийно выпускаются Shanghai Aishengna Electronic Technology Group (подразделением или филиалом SMEE), вновь появились в июле этого года, опять же без каких-либо доказательств. На этот раз в сообщениях даже не упоминались целевые техпроцессы или показатели производительности. Ещё более подозрительным является отсутствие сообщений о поставках оценочных инструментов производителям чипов (как это делает ASML со своими High-NA EUV-машинами), а также предварительных результатов их технологической квалификации (как это делает Intel с High-NA EUV-машинами ASML).
Для первого китайского иммерсионного сканера разумно ожидать, что китайские производители чипов будут использовать его на инженерных пластинах, сравнивать его с машинами ASML, разрабатывать рецепты, выявлять недостатки и передавать эту информацию обратно в SMEE — процесс, который должен занять около года. Только после того, как первая машина покажет адекватную производительность, имеет смысл заказывать и квалифицировать несколько единиц SSA/800-10W для массового производства. Фактически, такая квалификация, вероятно, займёт ещё один год для одного слоя и больше времени для дополнительных слоёв. Таким образом, внедрение совершенно нового литографического сканера в существующий процесс займёт как минимум два года, но, скорее всего, больше. Соответственно, как только SMEE (или её бизнес-подразделения) и её клиенты разберутся, как должен работать первый китайский иммерсионный сканер, эти сканеры всё ещё будут далеки от массового развёртывания.
В любом случае, без реальных признаков того, что китайские производители оборудования для пластиковых фабрик могут производить и поставлять иммерсионные литографические сканеры заказчикам, мы можем лишь констатировать то, что сказал аналитик UBS: китайская литографическая промышленность находится в положении, в котором ASML была в середине 2000-х годов.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Anton Shilov
