.avif)
5 Minutės
Kinija pristato pirmą vietoje sukurtą e-spindulio litografijos sistemą
Kinija paskelbė apie pirmąją savo sukurtą elektroninio spindulio (e-beam) litografijos sistemą Xizhi, sukurta Zhejiang universitete Hangdžou mieste. Šis žingsnis įvyko esant ilgalaikiams eksporto apribojimams, kurie trukdo į šalį patekti pažangiausioms ekstremalios ultravioletinės (EUV) litografijos mašinoms — daugiausia gaminamoms Nyderlandų bendrovės ASML. Nors giluminės ultravioletinės (DUV) litografijos įrenginiai ir toliau yra prieinami žemesnio technologinio lygio gamybai, Xizhi atsiradimas yra reikšmingas žingsnis link nepriklausomos puslaidininkių įrangos pramonės vystymo Kinijoje.
Kodėl litografija yra svarbi: procesų mazgai, bangos ilgiai ir tranzistorių tankis
Modernios lustų gamybos šerdis yra litografija — procesas, kuriuo grandinių raštai perkelti ant silicio plokštelių. Skirtingos litografijos technologijos naudoja skirtingus bangos ilgius (ar spindulius), kad sukurtų smulkesnes struktūras. DUV sistemos dažniausiai dirba su 193 nm šviesa, o EUV veikia daug trumpesniu 13,5 nm bangos ilgiu — tai leidžia raižyti raštus žemiau 7 nm proceso mazgo. Mažesni mazgai ir didesnis tranzistorių tankis (matuojamas milijonais ar milijardais tranzistorių viename kvadratiniame milimetre) suteikia galimybę kurti galingesnius ir energiją taupančius lustus. Pirmaujančios gamyklos, tokios kaip TSMC ir Samsung, juda link 2 nm klasės mazgų, kas atskleidžia skirtumą, su kuriuo susiduria Kinija neturėdama prieigos prie aukščiausio lygio EUV įrankių.
Kas yra Xizhi ir ką ji geba
Xizhi — tai e-spindulio litografijos įrenginys, kuris naudoja sufokusuotus elektronų spindulius, kad tiesiogiai užrašytų grandinių raštus ant plokštelių arba kaukių. Vietinės žiniasklaidos pranešimuose teigiama, kad sistema gali pasiekti linijų pločius iki maždaug 8 nm ir deklaruoja pozicionavimo tikslumą apie 0,6 nm — parametrai, atitinkantys tarptautinius tyrimų lygio standartus. Sukurta Zhejiang universitete, mašina tariamai yra pigesnė už panašios klasės importuotus įrenginius ir jau sulaukia susidomėjimo tarp Kinijos tyrimų institutų bei specializuotų gamyklų.
Produkto savybės
- Technologija: sufokusuota elektroninio spindulio litografija tiesioginiam rašymui ir kaukių gamybai.
- Rezoliucija: geba atgaminti bruožus, siauresnius nei ~8 nm.
- Pozicionavimo tikslumas: maždaug 0.6 nm, tinkamas tyrimams ir prototipavimui.
- Kaina: pozicionuojama kaip pigesnė vietinė alternatyva importuotoms e-spindulio sistemoms.
- Pagrindinis panaudojimas: R&D, kaukių rašymas, pilotinė gamyba ir proceso vystymas, o ne didelės apimties gamyba.
Palyginimai: E-spindulys vs DUV vs EUV
Kiekvienas litografijos būdas atlieka skirtingą funkciją puslaidininkių tiekimo grandinėje:
- E-spindulys: išskirtinė raiška ir lankstumas tiesioginiam rašymui bei kaukių gamybai. Mažas pralaidumas daro jį netinkamu masinei plokštelių gamybai, tačiau puikiai tinka prototipavimui ir mažos apimties specialiems lustams.
- DUV (193 nm): brandi, didelio pralaidumo įranga, plačiai naudojama gamyboje mazgams virš maždaug 7 nm, ypač kartu su daugiapaterniais (multi-patterning) metodais.
- EUV (13.5 nm): šiuo metu vienintelis praktiškas sprendimas vienos ekspozicijos raštams sub-7 nm mazguose didelės apimties gamyboje. Tačiau EUV įrenginiai yra kompleksiški, labai brangūs ir kai kuriose jurisdikcijose apriboti eksporto kontrolėmis.
Xizhi privalumai ir trūkumai
Privalumai:
- Leidžia vykdyti vietinius R&D darbus pažangiose rašto formavimo technikose be priklausomybės nuo užsienio tiekėjų.
- Mažesnės įsigijimo sąnaudos, palyginti su importuotomis e-spindulio mašinomis, kas padidina prieinamumą universitetams ir laboratorijoms.
- Tiksli tiesioginio rašymo funkcija naudinga kaukių gamybai, prototipams ir specializuotoms puslaidininkių dalims.
Trūkumai:
- Mažas pralaidumas reiškia, kad ji negali pakeisti DUV/EUV masinei pagrindinių logikos lustų gamybai.
- Integracija į dideles gamybos grandines reikalauja laiko, programinės įrangos ekosistemos ir medžiagų palaikymo.
Naudojimo sritys ir rinkos reikšmė
Xizhi iš karto yra vertinga tyrimams, kaukių rašymui ir pilotinei gamybai. Universitetai, nacionalinės laboratorijos ir nišinės gamyklos gali pasinaudoti sistema procesu receptų kūrimui, naujų prietaisų architektūrų bandymams ir specializuotų fotokaukių paruošimui. Strategiškai, vietoje pagamintos e-spindulio priemonės padeda Kinijai sumažinti priklausomybę nuo įvežamos įrangos ir spartinti vietinę kompetenciją puslaidininkių įrangos projektavime.
Platesnės pasekmės: Huawei, SMIC ir varžybos kurti EUV
Xizhi pristatymas dera su kitais pranešimais, rodančiais, kad didelės Kinijos kompanijos bando kurti aukštesnės klasės litografijos galimybes. Teigiama, kad Huawei bandė prototipo EUV mašiną Donkuano (Dongguan) objekte, planuodama bandomuosius paleidimus šiais metais ir svarstydama galimą masinę gamybą nuo 2026 m. Jei toks projektas pasiteisintų, vietoje sukurta EUV platforma galėtų kardinaliai pakeisti Kinijos puslaidininkių raidos trajektoriją, leisdama SMIC, Huawei ir kitiems partneriams siekti pažangesnių mazgų ir sumažinti atotrūkį nuo Apple, Qualcomm ir Nvidia kuriamų lustų našumo.
Istorinis kontekstas
Prieš JAV eksporto kontrolę Huawei HiSilicon buvo vienas didžiausių TSMC klientų pažangiuose mazguose. Bendrovės Kirin 9000 sistemos lustas — pagamintas naudojant TSMC 5 nm procesą ir naudojamas 2020 metų Huawei Mate 40 serijoje — pademonstravo, ką galima pasiekti turint visišką prieigą prie pažangiausių gamybos technologijų. Po sankcijų, ribojusių prieigą, Huawei ėmėsi alternatyvių tiekimo sprendimų. Ypač pastebimas 2023 metų Mate 60 serijos nustebinimas su Kirin 9000S lustu, kuris, kaip teigiama, buvo pagamintas SMIC 7 nm klasės procese ir atstatė 5G galimybes flagmanų įrenginyje.
Išvada: žingsnis, bet ne sprintas
Xizhi yra svarbus vietinis pasiekimas Kinijos puslaidininkių tyrimų ir prototipavimo gebėjimų srityje, tačiau tai nereiškia, kad nebėra poreikio didelio pralaidumo DUV/EUV įrankiams, kad būtų galima gaminti masinius logikos lustus sub-7 nm mazguose. Vis dėlto, būdama dalis platesnės strategijos — įskaitant galimas vietines EUV programas ir tęstines investicijas į įrangos R&D — Xizhi simbolizuoja pragmatišką ir taktinius žingsnius stiprinant vietines galimybes bei mažinant priklausomybę nuo užsienio tiekėjų. Technologijų specialistams ir industrijos stebėtojams ši sistema signalizuoja, kad Kinija sieks vientiso, vietoje užauginto kelio per visą puslaidininkių įrangos staktą.
Šaltinis: phonearena
Komentarai