Zachód zamknął Chinom drzwi do EUV. Chińczycy szukają wejścia oknem

Chiny sięgają po starszą technologię produkcji układów scalonych, aby tworzyć mniejsze i szybsze układy scalone 3 nm. Takie podejście może otworzyć Chinom nową drogę w kierunku zaawansowanej produkcji układów scalonych pomimo ograniczeń w dostępie do maszyn EUV firmy ASML.

Chińscy naukowcy opracowali wczesną wersję procesu budowy tranzystorów bramkowych (GAA) na poziomie poniżej 3 nm przy użyciu litografii głębokiego ultrafioletu (DUV), co potencjalnie otwiera przed Chinami kolejną drogę do zaawansowanej produkcji układów scalonych bez dostępu do najnowocześniejszych maszyn EUV. Ograniczenia eksportowe uniemożliwiają firmie ASML sprzedaż systemów EUV chińskim klientom, w związku z czym chińscy naukowcy zajmujący się półprzewodnikami coraz częściej poszukują sposobów na zwiększenie wydajności starszego sprzętu DUV, w tym poprzez nowe struktury tranzystorowe, techniki przetwarzania i materiały.

Tranzystory GAA zamiast starszej konstrukcji

Chińska Akademia Nauk (CAS) informuje, że jej naukowcy ukończyli wczesną integrację tranzystorów CMOS GAA z kanałami nanopłytkowymi, wykorzystując narzędzia DUV. Technologia ta jest jednak wciąż na wczesnym etapie rozwoju i nie wykazano, że nadaje się do produkcji na skalę komercyjną.

South China Morning Post donosi, że badania koncentrują się na tranzystorach GAA, architekturze, która zastępuje konstrukcje FinFET, ponieważ producenci półprzewodników przechodzą na mniejsze technologie procesowe. W przeciwieństwie do tranzystorów FinFET, w których bramka otacza kanał tranzystora z trzech stron, konstrukcje GAA otaczają bramkę wokół kanału, zapewniając większą kontrolę nad przepływem prądu.

Zespół CAS podobno zintegrował ułożone warstwowo tranzystory CMOS GAA z kanałem nanopłytkowym, wykorzystując litografię DUV. Ye Tianchun, doświadczony badacz z Instytutu Mikroelektroniki Chińskiej Akademii Nauk, opisał tę pracę jako wczesną ścieżkę rozwoju układów o długości poniżej 3 nm.

Do masowej produkcji jeszcze daleka droga

Nie oznacza to jednak, że Chiny zademonstrowały gotowy do produkcji układ scalony o procesie poniżej 3 nm. Chiński badacz podkreślił, że prace wciąż znajdują się na wczesnym etapie i że konieczna będzie dalsza walidacja na poziomie wafli, aby ustalić, czy proces ten będzie mógł zostać ostatecznie przeniesiony na linię produkcyjną .

Badania te są prowadzone w kontekście ograniczonego dostępu Chin do litografii w skrajnym ultrafiolecie (EUV) , technologii wykorzystywanej przez czołowych producentów chipów do produkcji najbardziej zaawansowanych procesów półprzewodnikowych. Maszyny EUV firmy ASML wykorzystują światło o długości fali 13,5 nm do tworzenia wzorów na niezwykle małych elementach na płytkach krzemowych. Systemy te należą do najbardziej zaawansowanych maszyn przemysłowych, jakie kiedykolwiek zbudowano, i mają kluczowe znaczenie dla nowoczesnej produkcji najnowocześniejszych chipów.

CAS pracuje nad kilkoma elementami tej układanki. W 2025 roku naukowcy z instytutu opracowali całkowicie półprzewodnikowy laser DUV zdolny do wytwarzania spójnego światła o długości fali 193 nm, czyli długości fali wykorzystywanej w zaawansowanych systemach litografii DUV. Ponadto naukowcy badają również, czy różne architektury urządzeń i techniki procesowe mogą kompensować ograniczenia litografii.