Без доступа к EUV: Как Китай борется за технологию процесса 3 нм в условиях санкций США
Полупроводниковая промышленность является одной из самых динамичных и конкурентных в мире. Она постоянно требует инноваций и улучшений в области технологии процесса, которая определяет, как маленькие и мощные могут быть чипы. Чем меньше размер транзисторов на чипе, тем больше их можно поместить на одной пластине, тем выше производительность, энергоэффективность и функциональность чипов. Размер транзисторов обычно измеряется в нанометрах (нм) и определяет название технологического узла. Например, 7-нанометровый узел означает, что транзисторы на чипе имеют средний размер около 7 нм.
В настоящее время ведущие производители чипов, такие как TSMC и Samsung, уже начали массовое производство чипов с использованием технологии процесса 5 нм и планируют запустить технологию процесса 3 нм. Технология процесса 3 нм предполагает существенное улучшение по сравнению с технологией процесса 5 нм в плане мощности, производительности и площади (PPA). Эти чипы будут использоваться для самых передовых устройств, таких как смартфоны, компьютеры, серверы, искусственный интеллект и облачные вычисления.
Однако для достижения такого высокого уровня технологии процесса необходимо использовать экстремальное ультрафиолетовое (EUV) литографическое оборудование, которое может производить только одна компания в мире — ASML из Нидерландов. EUV литография — это метод создания транзисторов с помощью коротковолнового света, который позволяет достичь более мелких размеров и более сложных форм, чем традиционная (DUV) литография. EUV литография является ключевым фактором, который отделяет лидеров от отстающих в области технологии процесса.
Одним из таких отстающих является китайская компания SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation), которая является одним из крупнейших в мире независимых производителей полупроводниковых изделий, специализирующихся на разработке и производстве интегральных схем (IC) на заказ. SMIC была основана в 2000 году и имеет штаб-квартиру в Шанхае, а также филиалы и представительства в разных странах и регионах. SMIC предлагает широкий спектр технологий от 0,35 мкм до FinFET, включая логику, смешанный сигнал/РФ CMOS, высоковольтные, SoC, флеш, EEPROM, CIS и LCoS.
SMIC является ключевым игроком в глобальной цепочке поставок полупроводников и важным партнером для многих китайских и международных компаний в области электроники, телекоммуникаций, автомобилестроения, медицины и других отраслей. Однако SMIC предсказуемо столкнулась с серьезными препятствиями в последние годы из-за возрастающего напряжения между Китаем и США в сфере технологий и торговли.
В сентябре 2020 года SMIC была включена в черный список Министерства торговли США. Это означало, что американские компании должны были получать специальное разрешение для поставки SMIC оборудования и материалов, необходимых для производства чипов. Это нанесло существенный удар по возможностям SMIC улучшать свои технологии и конкурировать с мировыми лидерами, такими как TSMC и Samsung, которые опережают SMIC на несколько поколений в области технологии процесса.
На данный момент SMIC может производить чипы с использованием технологии процесса 14 нм, которая является основной для многих китайских производителей смартфонов, таких как Huawei, Xiaomi и Oppo. SMIC также разработала свое второе поколение 7-нанометровой технологии процесса, которая достаточно хороша для процессоров смартфонов. Однако SMIC столкнулась с трудностями в получении необходимого оборудования и материалов для запуска массового производства этой технологии из-за санкций США. SMIC планировала начать производство 7-нанометровых чипов, но сейчас назвать сроки запуска проекта затруднительно.
Несмотря на эти препятствия, SMIC не сдается и продолжает работать над улучшением своих технологий процесса. По данным аналитической компании Counterpoint Research, SMIC выделила команду исследований и разработок для работы над технологиями процесса класса 5 и 3 нанометров. Командой руководит совместный генеральный директор Лян Мон-Сон, который ранее работал в TSMC и Samsung и считается одним из лучших ученых и руководителей в области полупроводников. Лян присоединился к SMIC в 2017 году и с тех пор играл ключевую роль в развитии технологии процесса компании.
Работа над технологией процесса 3 нм является частью долгосрочной стратегии SMIC, направленной на сокращение разрыва между ней и мировыми лидерами в области полупроводников. Однако SMIC сталкивается с большими техническими и политическими вызовами, которые могут затормозить ее прогресс. С одной стороны, технология процесса 3 нм требует использования экстремального ультрафиолетового (EUV) литографического оборудования, которое может производить только ASML. Без EUV оборудования SMIC не сможет достичь высокой плотности транзисторов и конкурентоспособности, необходимых для технологии процесса 3 нм.
Но SMIC не сдается и ищет альтернативные способы улучшения своих технологий процесса без EUV литографии. Например, компания может использовать другие методы, такие как квадратное паттернирование (SADP) или квадратное паттернирование с самовыравнивающимися блокирующими слоями (SAQP), для достижения более мелких размеров транзисторов с использованием DUV литографии.
SMIC также намерена сотрудничать с другими китайскими компаниями и учреждениями, которые работают над развитием EUV литографии в Китае. Например, Шанхайский институт оптики и тонкой механики (SIOM) разработал прототип EUV литографической машины, которая может достичь разрешения 22 нм, и планирует улучшить его до 13 нм в ближайшие годы. SMIC намерена использовать свой опыт и ресурсы для поддержки развития китайской полупроводниковой промышленности в целом.
С другой стороны, SMIC остро заинтересована в регулярном финансировании и поддержке для развития своих технологий процесса. Компания получила существенную государственную помощь от китайского правительства, которое стремится сделать Китай более самодостаточным в области полупроводников. SMIC также привлекла инвестиции от крупных китайских компаний, таких как Alibaba, Huawei и China Integrated Circuit Industry Investment Fund.
Однако китайская компания также нуждается в доступе к международным рынкам капитала и технологий, которые могут быть затруднены из-за санкций США. SMIC была вынуждена покинуть американскую фондовую биржу в 2019 году из-за низкой ликвидности и высоких затрат. SMIC также может столкнуться с ограничениями в сотрудничестве с международными партнерами и поставщиками, которые могут бояться нарушить американские правила.
В заключение, можно сказать, что SMIC является амбициозной и талантливой компанией, которая работает над технологией процесса 3 нм, несмотря на санкции США. SMIC имеет сильную команду исследований и разработок, поддержку правительства и инвесторов, а также большой внутренний рынок для своих продуктов. Однако SMIC также сталкивается с серьезными препятствиями, которые могут помешать ее успеху. SMIC нуждается в доступе к передовому оборудованию и материалам, которые контролируются США, а также в финансировании и сотрудничестве с мировым сообществом полупроводников. SMIC должна найти способы преодолеть эти вызовы, если она хочет стать одним из лидеров в области технологии процесса 3 нм.
В настоящее время ведущие производители чипов, такие как TSMC и Samsung, уже начали массовое производство чипов с использованием технологии процесса 5 нм и планируют запустить технологию процесса 3 нм. Технология процесса 3 нм предполагает существенное улучшение по сравнению с технологией процесса 5 нм в плане мощности, производительности и площади (PPA). Эти чипы будут использоваться для самых передовых устройств, таких как смартфоны, компьютеры, серверы, искусственный интеллект и облачные вычисления.
Однако для достижения такого высокого уровня технологии процесса необходимо использовать экстремальное ультрафиолетовое (EUV) литографическое оборудование, которое может производить только одна компания в мире — ASML из Нидерландов. EUV литография — это метод создания транзисторов с помощью коротковолнового света, который позволяет достичь более мелких размеров и более сложных форм, чем традиционная (DUV) литография. EUV литография является ключевым фактором, который отделяет лидеров от отстающих в области технологии процесса.
Одним из таких отстающих является китайская компания SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation), которая является одним из крупнейших в мире независимых производителей полупроводниковых изделий, специализирующихся на разработке и производстве интегральных схем (IC) на заказ. SMIC была основана в 2000 году и имеет штаб-квартиру в Шанхае, а также филиалы и представительства в разных странах и регионах. SMIC предлагает широкий спектр технологий от 0,35 мкм до FinFET, включая логику, смешанный сигнал/РФ CMOS, высоковольтные, SoC, флеш, EEPROM, CIS и LCoS.
SMIC является ключевым игроком в глобальной цепочке поставок полупроводников и важным партнером для многих китайских и международных компаний в области электроники, телекоммуникаций, автомобилестроения, медицины и других отраслей. Однако SMIC предсказуемо столкнулась с серьезными препятствиями в последние годы из-за возрастающего напряжения между Китаем и США в сфере технологий и торговли.
В сентябре 2020 года SMIC была включена в черный список Министерства торговли США. Это означало, что американские компании должны были получать специальное разрешение для поставки SMIC оборудования и материалов, необходимых для производства чипов. Это нанесло существенный удар по возможностям SMIC улучшать свои технологии и конкурировать с мировыми лидерами, такими как TSMC и Samsung, которые опережают SMIC на несколько поколений в области технологии процесса.
На данный момент SMIC может производить чипы с использованием технологии процесса 14 нм, которая является основной для многих китайских производителей смартфонов, таких как Huawei, Xiaomi и Oppo. SMIC также разработала свое второе поколение 7-нанометровой технологии процесса, которая достаточно хороша для процессоров смартфонов. Однако SMIC столкнулась с трудностями в получении необходимого оборудования и материалов для запуска массового производства этой технологии из-за санкций США. SMIC планировала начать производство 7-нанометровых чипов, но сейчас назвать сроки запуска проекта затруднительно.
Несмотря на эти препятствия, SMIC не сдается и продолжает работать над улучшением своих технологий процесса. По данным аналитической компании Counterpoint Research, SMIC выделила команду исследований и разработок для работы над технологиями процесса класса 5 и 3 нанометров. Командой руководит совместный генеральный директор Лян Мон-Сон, который ранее работал в TSMC и Samsung и считается одним из лучших ученых и руководителей в области полупроводников. Лян присоединился к SMIC в 2017 году и с тех пор играл ключевую роль в развитии технологии процесса компании.
Работа над технологией процесса 3 нм является частью долгосрочной стратегии SMIC, направленной на сокращение разрыва между ней и мировыми лидерами в области полупроводников. Однако SMIC сталкивается с большими техническими и политическими вызовами, которые могут затормозить ее прогресс. С одной стороны, технология процесса 3 нм требует использования экстремального ультрафиолетового (EUV) литографического оборудования, которое может производить только ASML. Без EUV оборудования SMIC не сможет достичь высокой плотности транзисторов и конкурентоспособности, необходимых для технологии процесса 3 нм.
Но SMIC не сдается и ищет альтернативные способы улучшения своих технологий процесса без EUV литографии. Например, компания может использовать другие методы, такие как квадратное паттернирование (SADP) или квадратное паттернирование с самовыравнивающимися блокирующими слоями (SAQP), для достижения более мелких размеров транзисторов с использованием DUV литографии.
SMIC также намерена сотрудничать с другими китайскими компаниями и учреждениями, которые работают над развитием EUV литографии в Китае. Например, Шанхайский институт оптики и тонкой механики (SIOM) разработал прототип EUV литографической машины, которая может достичь разрешения 22 нм, и планирует улучшить его до 13 нм в ближайшие годы. SMIC намерена использовать свой опыт и ресурсы для поддержки развития китайской полупроводниковой промышленности в целом.
С другой стороны, SMIC остро заинтересована в регулярном финансировании и поддержке для развития своих технологий процесса. Компания получила существенную государственную помощь от китайского правительства, которое стремится сделать Китай более самодостаточным в области полупроводников. SMIC также привлекла инвестиции от крупных китайских компаний, таких как Alibaba, Huawei и China Integrated Circuit Industry Investment Fund.
Однако китайская компания также нуждается в доступе к международным рынкам капитала и технологий, которые могут быть затруднены из-за санкций США. SMIC была вынуждена покинуть американскую фондовую биржу в 2019 году из-за низкой ликвидности и высоких затрат. SMIC также может столкнуться с ограничениями в сотрудничестве с международными партнерами и поставщиками, которые могут бояться нарушить американские правила.
В заключение, можно сказать, что SMIC является амбициозной и талантливой компанией, которая работает над технологией процесса 3 нм, несмотря на санкции США. SMIC имеет сильную команду исследований и разработок, поддержку правительства и инвесторов, а также большой внутренний рынок для своих продуктов. Однако SMIC также сталкивается с серьезными препятствиями, которые могут помешать ее успеху. SMIC нуждается в доступе к передовому оборудованию и материалам, которые контролируются США, а также в финансировании и сотрудничестве с мировым сообществом полупроводников. SMIC должна найти способы преодолеть эти вызовы, если она хочет стать одним из лидеров в области технологии процесса 3 нм.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Загадочный взрыв над Москвой: зачем NASA срочно удалило все данные об объекте 2025 US6?
И почему эксперты говорят, что мы никогда не узнаем правды?...
В России обнаружена рыба, которая 70 лет считалась полностью вымершей
И не единственная такая сенсация в нашей стране за последние годы...
Российские ученые создали уникальный материал будущего: новый металл прочнее любой стали, но дешевле даже алюминия
Мир высоких технологий ждал этого открытия десятилетия. Наша страна получила реальный шанс стать лидером металлургии...
От кабанов до беспилотников: гражданские радары из Китая сделали неожиданную карьеру в российской армии
Почему украинские эксперты жалуются, что россияне ведут войну не по правилам?...
1300 лет назад неизвестные грабители вскрыли гробницу знатного воина, но вообще не тронули сокровищ. Почему?
Венгерские археологи уверены, что разгадали этот мистический детектив. Но так ли это на самом деле?...
Тающий лед Антарктиды прячет от нас глубинную «бомбу» замедленного действия
Неожиданный климатический парадокс: малая беда хранит человечество от большой. Но это ненадолго...
Россия снова первая: в космосе вырастили идеальные кристаллы!
Рассказываем, почему проект «Экран-М» может стать началом новой эры полупроводников, где Россия будет ведущей в мире...
«Инопланетный зонд», который преследует Землю, был сделан… в СССР?
Почему известный гарвардский астроном выдвинул именно эту версию?...
Тайна изумрудной мумии, не дававшей покоя ученым 38 лет, наконец-то разгадана!
Ученые признаются: они не ожидали, что им придется раскрыть самый настоящий химический детектив...
Какие тайны скрывает 40 000-летний... карандаш, найденный в одной из пещер Крыма?
И почему ученые уверены, что эта находка заставляет в корне пересмотреть древнейшую историю человечества?...
Автомобиль Tesla снова в центре громкой истории: В него на полном ходу, похоже, врезался... метеорит
Эксперты говорят: если все подтвердится, это будет первый такой случай истории...