Китай нарощує DUV-літографію, але до власних EUV-систем може бути ще близько 15 років

Китайський курс на технологічну самостійність у мікроелектроніці переходить від планів до перших виробничих запусків. За повідомленнями ЗМІ, у країні почали обмежений випуск імерсійних DUV-літографічних систем, а виробник пам’яті CXMT — дрібносерійне виробництво HBM3E для вітчизняних розробників ШІ-прискорювачів.

Це справді важливі рубежі. Але вони не означають, що Китай наздогнав світових лідерів у EUV-літографії — технології, на якій тримається масове виробництво найсучасніших логічних мікросхем.

Головне: DUV просувається, EUV — це ще довга дистанція

Керівник напівпровідникового бізнесу Zeiss Франк Ромунд заявив, що припущення про потребу приблизно 15 років для розробки китайського EUV-обладнання є «обґрунтованим». Водночас він застеріг, що реальний темп прогресу складно точно виміряти. Аналітики UBS дійшли близького за змістом висновку: вони оцінили поточні можливості китайської літографії приблизно як рівень ASML у 2004 році та не очікують появи внутрішньої заміни EUV у найближче десятиліття.

Це не означає, що Китай не рухатиметься вперед усі ці роки. Йдеться про інше: між окремим працездатним прототипом і надійною промисловою платформою лежить величезна відстань. Потрібні не тільки сам сканер, а й стабільні оптика та джерело випромінювання, системи роботи з пластинами, програмне забезпечення, метрологія, сервіс, прийнятний вихід придатних кристалів і здатність виготовляти достатню кількість машин.

Чому зв’язку ASML і Zeiss так складно знайти заміну

Нідерландська ASML — єдиний у світі комерційний виробник EUV-літографічних систем. Німецька Zeiss є її ексклюзивним постачальником оптичного обладнання для таких машин.

EUV потрібна для виготовлення найпередовіших чипів, зокрема процесорів, що використовуються в ШІ-прискорювачах Nvidia. Zeiss описує свої EUV-оптичні системи як надточні комплекси дзеркал і мехатроніки — один із ключових вузлів EUV-установок.

Тому завдання полягає не в тому, щоб просто сконструювати один складний апарат. Конкурентна EUV-система потребує цілого промислового середовища, здатного виготовляти, інтегрувати й обслуговувати компоненти екстремальної точності в умовах безперервного фабричного виробництва.

DUV може зайти далеко, але ціна цього — складність виробництва

Імерсійна DUV-літографія також має стратегічну цінність. У ній між лінзою та кремнієвою пластиною створюють шар очищеної води, що підвищує роздільну здатність. У поєднанні з багаторазовим формуванням малюнка вона дає змогу просунутися далі, ніж дозволяє один цикл експонування. 14

Втім, цей підхід вимагає більшої кількості технологічних операцій, ніж EUV для відповідних шарів чипа. Практичне питання не лише в тому, чи можна продемонструвати передовий чип за допомогою DUV. Важливо, чи можливо випускати його конкурентно за собівартістю, швидкістю, виходом придатних кристалів і обсягом. Саме тут EUV дає перевагу у виробництві передової логіки та енергоефективного обладнання для ШІ.

Китайські імерсійні DUV-машини: поки що дуже малий масштаб

Reuters повідомляло, що підтримувана державою шанхайська програма почала випускати вітчизняні імерсійні DUV-машини. План — близько п’яти систем у 2026 році та приблизно 20 у 2027-му. Серед перших названих замовників — SMIC, Hua Hong і CXMT. 14

Ці цифри одночасно показують і досягнення, і його межі:

• Досягнення: Китай формує власну альтернативу для класу обладнання, критично важливого для сучасного виробництва чипів і тривалий час залежного від іноземних постачальників.
• Обмеження: п’ять систем на рік — це пілотний виробничий етап. Перші установки, за повідомленнями, призначені для валідації на виробничих лініях і ще потребують додаткових випробувань, а не для зрілого масового застосування на фабриках. 10

Варто також обережно визначати, кому саме належить цей прогрес. Нову програму імерсійної DUV-літографії пов’язують із державно підтримуваним виробником у Шанхаї та випробуваннями обладнання Yuliangsheng на SMIC. Окремо повідомлялося, що SMEE серійно випускає DUV-системи класу 90 нм і розробляє імерсійну модель на 28 нм. Публічних незалежно підтверджених даних про широке високосерійне розгортання 28-нм імерсійної платформи SMEE поки немає. 1411

Отже, формулювання «масове виробництво» в цьому випадку слід читати як початок обмеженого випуску, а не як паритет із ASML за продуктивністю, надійністю, точністю суміщення шарів, установленою базою чи розвиненістю мережі постачальників.

Експортний контроль: бар’єр, який посилює стимул до локалізації

Експортні обмеження під проводом США закрили Китаю доступ до EUV-систем ASML. Водночас вони зробили внутрішні програми зі створення обладнання ще важливішими для Пекіна.

Ромунд вважає, що подальше поширення обмежень на застарілі DUV-інструменти може мати зворотний ефект. На його думку, додаткові заборони не знімуть у Китаю стимулу шукати альтернативи, а навпаки — прискорять місцеві інновації.

Це аргумент про стимули, а не твердження, що контроль не має значення. Він обмежує доступ до найкращого доступного обладнання. Але відсікання ще й зріліших технологій може підштовхнути до активнішого фінансування власних замінників, насамперед на великому DUV-ринку.

HBM3E від CXMT — окремий, але важливий крок для ШІ

Для амбіцій Китаю у сфері ШІ потрібне не лише виробництво логічних чипів, а й високошвидкісна пам’ять. За даними джерел, CXMT почала дрібносерійний випуск HBM3E, який тестують китайські розробники ШІ-чипів, зокрема T-Head — підрозділ Alibaba з проєктування мікросхем — і Cambricon. Компанія, як повідомляється, націлена на суттєвіше нарощування виробництва у 2027 році. 1920

Це важлива подія, адже вона потенційно створює внутрішнє джерело передової пам’яті для китайських ШІ-прискорювачів. Однак поточний статус — малий обсяг виробництва та кваліфікація у замовників. За повідомленнями, CXMT відстає приблизно на одне покоління від продуктів, які вже серійно випускають провідні світові виробники пам’яті, а її здатність працювати в масштабі ще не доведена. 20

Висновок

Китай уже не обмежується лабораторними розробками та стратегічними планами. Повідомлення про малосерійний випуск імерсійних DUV-систем і випробування HBM3E від CXMT свідчать, що окремі ланки внутрішнього ланцюга постачання передових чипів починають переходити до практичного застосування.

Але розрив у EUV значно глибший. Монопольне становище ASML у виробництві сканерів і ексклюзивна роль Zeiss у постачанні EUV-оптики показують: для власної EUV-машини недостатньо одного технічного прориву. За оцінками Ромунда та UBS, шлях Китаю до конкурентної EUV-платформи, придатної для масового виробництва, вимірюється роками — можливо, понад десятиліттям — а не нинішнім циклом нарощування DUV-випуску.