La Cina avanza nel DUV, ma per l’EUV il ritardo resta di circa 15 anni

La Cina sta trasformando l’obiettivo dell’autosufficienza nei semiconduttori in risultati industriali misurabili: sono stati segnalati i primi volumi di macchine di litografia DUV a immersione sviluppate nel Paese e CXMT avrebbe avviato una produzione su piccola scala di memoria HBM3E per sviluppatori cinesi di chip per l’intelligenza artificiale.

Sono traguardi importanti, ma non equivalgono alla chiusura del divario nella litografia EUV (ultravioletto estremo), la tecnologia decisiva per i chip logici più avanzati. La differenza centrale è questa: il DUV a immersione può estendere le capacità produttive domestiche, a costo di maggiori compromessi tecnici e produttivi; l’EUV è invece una piattaforma industriale molto più complessa.

L’EUV resta un obiettivo da oltre un decennio

Frank Rohmund, responsabile del business semiconduttori di Zeiss, ha definito una «ragionevole ipotesi» quella secondo cui alla Cina potrebbero servire circa 15 anni per sviluppare apparecchiature EUV proprie, precisando però che i progressi sono difficili da quantificare. UBS è giunta a una valutazione analoga e prudente: le capacità cinesi nella litografia sarebbero grossomodo paragonabili a quelle di ASML nel 2004, e un rimpiazzo domestico dell’EUV appare improbabile entro i prossimi dieci anni.

Non significa che la Cina resterà ferma per 15 anni. Significa che tra un concetto funzionante e una piattaforma affidabile per la produzione in fabbrica esiste un percorso lungo: servono ottiche, sorgente luminosa, movimentazione dei wafer, software, metrologia, assistenza, rese produttive e capacità di costruire macchine in quantità.

Perché l’accoppiata ASML-Zeiss è così difficile da replicare

ASML è l’unico produttore commerciale di sistemi EUV; Zeiss è il suo fornitore esclusivo delle apparecchiature ottiche utilizzate in questi sistemi.

L’EUV è essenziale per fabbricare i chip più avanzati, compresi i processori impiegati negli acceleratori IA di Nvidia. Zeiss descrive i propri sistemi ottici EUV come insiemi di specchi ultra-precisi e meccatronica, un componente chiave delle macchine EUV.

La sfida, quindi, non consiste nel progettare un singolo scanner. Un sistema EUV competitivo richiede un intero ecosistema specializzato, capace di produrre, integrare e mantenere componenti di precisione eccezionale in un ambiente di fabbrica ad alto volume.

Il DUV a immersione può spingersi oltre, ma con un prezzo

Il DUV a immersione resta una tecnologia strategica. Usa uno strato di acqua purificata tra lente e wafer per migliorare la risoluzione; attraverso il multiple patterning, cioè più passaggi di esposizione e lavorazione, può arrivare oltre le dimensioni ottenibili con una singola esposizione. 14

Tuttavia, questa strada richiede più fasi produttive rispetto all’EUV per gli strati interessati. Il punto non è soltanto dimostrare che un chip possa essere realizzato con tecniche DUV: conta farlo con costi, resa, velocità e volumi competitivi. È qui che l’EUV offre il suo vantaggio per la logica di frontiera e per hardware IA efficiente dal punto di vista energetico.

DUV cinese: avvio produttivo, non parità con ASML

Reuters ha riferito che un programma statale di Shanghai ha iniziato a produrre macchine DUV a immersione nazionali, con l’obiettivo di circa cinque sistemi nel 2026 e circa 20 nel 2027. Tra i primi clienti indicati figurano SMIC, Hua Hong e CXMT. 14

Questi numeri mostrano insieme il valore del passo avanti e il suo limite:

• Il progresso: la Cina sta creando un’opzione domestica in una classe di strumenti fondamentale per la produzione di chip avanzati, storicamente dominata da fornitori esteri.
• Il limite: cinque sistemi in un anno rappresentano una rampa pilota. Le prime unità sono destinate alla validazione sulle linee produttive e necessitano ancora di ulteriori test; non si tratta dunque di un impiego maturo e ad alto volume nelle fabbriche. 10

Occorre inoltre distinguere i programmi e le attribuzioni. Il nuovo progetto DUV a immersione è stato associato a un produttore statale di Shanghai e ai test di Yuliangsheng presso SMIC. Separatamente, secondo le fonti disponibili, SMEE produce in serie sistemi DUV della classe dei 90 nm e sta sviluppando un modello a immersione da 28 nm. I dati pubblici non dimostrano ancora un impiego ampio e verificato in modo indipendente della piattaforma SMEE a immersione da 28 nm. 1411

In altre parole, l’espressione «produzione di massa» va letta qui come inizio di una produzione limitata, non come equivalenza con i sistemi ASML in termini di produttività, affidabilità, precisione di allineamento, base installata o rete di fornitori.

Controlli all’export: ostacolo e incentivo alla localizzazione

Le restrizioni all’esportazione guidate dagli Stati Uniti hanno impedito alla Cina di accedere ai sistemi EUV di ASML e hanno aumentato l’importanza strategica dei programmi nazionali per le apparecchiature.

Rohmund ritiene che estendere ulteriormente le restrizioni ai sistemi DUV più datati potrebbe produrre l’effetto opposto a quello desiderato. A suo giudizio, controlli aggiuntivi accelererebbero l’innovazione in Cina invece di eliminare l’incentivo o la capacità di sviluppare alternative locali.

È un ragionamento sugli incentivi, non l’affermazione che le restrizioni siano irrilevanti: esse limitano l’accesso alle attrezzature migliori disponibili. L’argomento contrario è che bloccare anche strumenti più maturi potrebbe spingere investimenti più rapidi nei sostituti domestici, soprattutto nel grande mercato del DUV.

CXMT e HBM3E: un secondo fronte nella filiera dell’IA

Le ambizioni cinesi nell’IA non dipendono solo dalla produzione della logica, ma anche dalla memoria ad alta banda. CXMT avrebbe iniziato una produzione su piccola scala di HBM3E; sviluppatori cinesi di chip IA, tra cui T-Head di Alibaba e Cambricon, starebbero testando queste memorie. L’azienda punterebbe a un incremento più consistente della produzione nel 2027. 1920

È un avanzamento rilevante perché potrebbe creare una fonte nazionale di memoria avanzata per acceleratori IA cinesi. Ma lo stato riportato resta quello di piccola produzione e qualificazione presso i clienti. Le fonti descrivono CXMT come indietro di circa una generazione rispetto ai prodotti già fabbricati in serie dai principali produttori mondiali di memoria, e la capacità su larga scala deve ancora essere dimostrata. 20

In sintesi

La Cina non si trova più soltanto nella fase di laboratori e piani industriali: la produzione limitata di DUV a immersione e le prove su HBM3E di CXMT indicano che alcune parti della filiera nazionale dei chip avanzati stanno passando verso l’impiego concreto.

Il divario nell’EUV, però, è di natura più profonda. La posizione unica di ASML negli scanner e il ruolo esclusivo di Zeiss nelle ottiche EUV mostrano perché una macchina nazionale richieda molto più di una singola svolta tecnologica. Sulla base delle valutazioni di Rohmund e UBS, la strada cinese verso una piattaforma EUV competitiva e producibile in serie si misura ancora in anni — potenzialmente più di un decennio — non nell’attuale ciclo produttivo del DUV.