סין מתקדמת ב-DUV, אך הפער במכונות EUV עדיין עשוי להגיע ל־15 שנה

המאמץ הסיני לעצמאות בתחום המוליכים למחצה נכנס לשלב מעשי יותר: לפי דיווחים, יצרנים מקומיים מתחילים להוציא מערכות ליתוגרפיית DUV בטבילה בכמויות נמוכות, ו־CXMT החלה בייצור מצומצם של זיכרונות HBM3E עבור מפתחי שבבי בינה מלאכותית בסין. אלו אבני דרך חשובות — אך אין פירושן שסין סגרה את הפער בליתוגרפיית EUV, הטכנולוגיה הנדרשת לייצור יעיל של שבבי לוגיקה בקצה הקדמי.

ההבחנה המרכזית היא בין DUV בטבילה, שמאפשרת ייצור מתקדם יותר אך כרוכה בפשרות הנדסיות ותפעוליות, לבין EUV — פלטפורמה מורכבת בהרבה, הנמצאת בלב ייצור השבבים המתקדמים ביותר בעולם.

הערכת הפער ב־EUV: התקדמות קיימת, אך הדרך ארוכה

פרנק רוהמונד, העומד בראש חטיבת המוליכים למחצה של Zeiss, אמר כי זו "הנחה סבירה" שסין תזדקק לכ־15 שנה כדי לפתח ציוד ליתוגרפיית EUV משלה, לצד הסתייגות שקשה לכמת במדויק את קצב ההתקדמות. UBS הגיעה להערכה זהירה דומה: יכולות הליתוגרפיה של סין הושוו בקירוב לרמתה של ASML בשנת 2004, והבנק העריך שהחלפה מקומית של EUV אינה צפויה בעשור הקרוב.

אין זו תחזית שלפיה סין לא תתקדם במשך 15 שנה. זהו אומדן לקושי שבהפיכת אבטיפוס או רעיון עובד למערכת ייצור אמינה, חוזרת ונשנית ובת־הרחבה — מערכת הדורשת אופטיקה, מקור אור, טיפול בפרוסות סיליקון, תוכנה, מטרולוגיה, שירות, תפוקות ייצור ויכולת ייצור סדרתית.

מדוע השילוב בין ASML ל־Zeiss כה קשה לשחזור

ASML היא היצרנית המסחרית היחידה של מערכות EUV. Zeiss היא הספקית הבלעדית של הציוד האופטי המשמש במערכות אלו.

EUV חיונית לייצור השבבים המתקדמים ביותר, בהם מעבדים המשמשים מאיצי AI של Nvidia. Zeiss מתארת את המערכות האופטיות שלה כמכלולים מדויקים במיוחד של מראות ומכטרוניקה, שהם רכיב מפתח במכונות EUV.

לכן האתגר אינו מסתכם בתכנון של סורק ליתוגרפי אחד. פלטפורמת EUV תחרותית דורשת אקוסיסטם תעשייתי ייחודי: ייצור ושילוב של רכיבים מדויקים באופן קיצוני, ולאחר מכן תפעול יציב שלהם לאורך זמן במפעלי ייצור שבבים ובתפוקה גבוהה.

מדוע EUV חשובה גם כאשר אפשר להרחיב את DUV בטבילה

DUV בטבילה נותרת טכנולוגיה בעלת ערך אסטרטגי. היא משתמשת בשכבת מים מטוהרים בין העדשה לפרוסת הסיליקון כדי לשפר את הרזולוציה; באמצעות דפוס רב־שלבי אפשר להרחיב את יכולתה מעבר לממדים המתקבלים בחשיפה יחידה. 14

אלא שהמסלול הזה כרוך ביותר שלבי ייצור לעומת שימוש ב־EUV בשכבות הרלוונטיות. השאלה המעשית אינה רק אם אפשר להדגים שבב שיוצר בשיטות DUV, אלא אם אפשר לייצר שבבים מתקדמים בעלות, תפוקה, מהירות והיקף תחרותיים. זהו היתרון שמעניקה EUV לייצור לוגיקה בחזית הטכנולוגיה ולחומרת AI חסכונית יותר באנרגיה.

אבן הדרך הסינית ב־DUV בטבילה: ייצור מוקדם ובהיקף נמוך

רויטרס דיווחה כי תוכנית הנתמכת בידי המדינה בשנגחאי החלה לייצר מכונות DUV בטבילה מתוצרת מקומית, עם יעד של כחמש מערכות ב־2026 וכ־20 ב־2027. בין הלקוחות הראשונים שדווחו: SMIC, Hua Hong ו־CXMT. 14

המספרים הללו מבהירים גם את חשיבות המהלך וגם את מגבלותיו:

• החשיבות: סין בונה חלופה מקומית לסוג ציוד מרכזי בייצור שבבים מתקדמים, שעד כה נשלט במשך שנים בידי ספקים זרים.
• המגבלה: חמש מערכות בשנה הן תחילתה של עלייה מדורגת בהיקף הייצור. לפי הדיווחים, היחידות הראשונות מיועדות לאימות בקווי ייצור ועדיין דורשות בדיקות נוספות, ולא לפריסה בשלה במפעלים בקנה מידה גבוה. 10

גם ייחוס ההישג מחייב זהירות. המיזם החדש ל־DUV בטבילה נקשר ליצרן משנגחאי הנתמך בידי המדינה ולבדיקות של Yuliangsheng ב־SMIC, בעוד SMEE מדווחת בנפרד כמי שמייצרת מערכות DUV ברמת 90 ננומטר ומפתחת דגם בטבילה ברמת 28 ננומטר. הדיווחים הפומביים עדיין אינם מבססים פריסה רחבה ומאומתת באופן עצמאי של פלטפורמת ה־28 ננומטר בטבילה של SMEE בהיקף ייצור גבוה. 1411

במילים אחרות, את המונח "ייצור המוני" בהקשר זה יש לקרוא כתחילת ייצור מוגבל — ולא כשוויון בתפוקה, באמינות, בביצועי היישור, בבסיס המותקן או באקוסיסטם הספקים של המערכות המבוססות של ASML.

מגבלות היצוא: בלם טכנולוגי שמחדד גם את התמריץ להתמקם

הגבלות יצוא בהובלת ארצות הברית חסמו את גישת סין למערכות EUV של ASML, ובכך העלו את החשיבות האסטרטגית של תוכניות ציוד מקומיות.

רוהמונד טוען שהרחבה נוספת של ההגבלות לכלי DUV ותיקים עלולה להתברר כמהלך הפוך מכוונתו. לשיטתו, מגבלות נוספות יאיצו חדשנות בסין, במקום לבטל את התמריץ שלה או את יכולתה לפתח חלופות מקומיות.

זוהי טענה על תמריצים, ולא קביעה שלפיה ההגבלות אינן משפיעות. הן עשויות לצמצם את הגישה לציוד המתקדם ביותר הקיים כיום; מנגד, חסימה של כלים בוגרים יותר יכולה לעודד השקעה מהירה יותר בתחליפים מקומיים, במיוחד בשוק ה־DUV הרחב.

HBM3E של CXMT: התקדמות נפרדת אך קשורה בשרשרת אספקת ה־AI

שאיפות ה־AI של סין תלויות לא רק בייצור שבבי לוגיקה, אלא גם בזיכרון בעל רוחב פס גבוה. לפי דיווחים, CXMT החלה בייצור מצומצם של HBM3E, ומפתחי שבבי AI סיניים, בהם T-Head של Alibaba ו־Cambricon, בודקים את הזיכרון. החברה מכוונת להרחבת הייצור ב־2027. 1920

זהו צעד משמעותי משום שהוא עשוי ליצור מקור מקומי לזיכרון מתקדם עבור מאיצי AI סיניים. עם זאת, הסטטוס המדווח עדיין הוא ייצור קטן והסמכת לקוחות. הדיווחים מתארים את CXMT כנמצאת בערך דור מוצר אחד מאחורי מוצרים שכבר מיוצרים בהיקף רחב אצל יצרניות הזיכרון המובילות בעולם, והיכולת שלה בקנה מידה גדול עדיין לא הוכחה. 20

השורה התחתונה

סין כבר אינה פועלת רק במעבדות ובתוכניות־דרך במרדף אחר עצמאות בליתוגרפיה. הייצור המצומצם המדווח של DUV בטבילה והניסויים ב־HBM3E של CXMT מצביעים על כך שחלקים משרשרת אספקת שבבים מתקדמת מקומית מתחילים לעבור לשלב יישומי.

אבל פער ה־EUV עמוק בהרבה. מעמדה הייחודי של ASML ביצירת סורקים ותפקידה הבלעדי של Zeiss באופטיקה ל־EUV ממחישים שמכונת EUV מקומית מחייבת הרבה מעבר לפריצת דרך טכנית יחידה. על בסיס ההערכות של רוהמונד ושל UBS, הדרך של סין לפלטפורמת EUV תחרותית וברת־ייצור המוני עדיין נמדדת בשנים רבות — אולי ביותר מעשור — ולא במחזור הייצור הנוכחי של DUV.