Шлях Китаю до незалежної літографії

Історія сучасного технологічного протистояння розпочалася з Huawei, яка першою прийняла на себе основний удар американських обмежень. За минулі роки компанія трансформувалася з виробника споживчої електроніки на свого роду національного оркестратора імпортозаміщення. Сьогодні зусилля Huawei та пов'язаних із нею структур зосереджені на вирішенні найскладнішого завдання в мікроелектроніці — створенні власного літографічного обладнання.

Йдеться про системи глибокого ультрафіолетового випромінювання (DUV). Хоча в ієрархії напівпровідникової індустрії вони поступаються новітнім EUV-сканерам (екстремальний ультрафіолет), саме DUV залишаються «робочими конячками» для виробництва величезного масиву чипів. Обмеження на експорт обладнання нідерландської ASML змусили Китай шукати внутрішні альтернативи, що призвело до появи нових гравців на ринку.

Однією з ключових ланок цього ланцюга стала шанхайська компанія Yuliangsheng. Попри офіційні заяви про незалежність, вона має тісні зв'язки зі стартапом SiCarrier, який, на думку аналітиків, фактично координується ресурсами Huawei. В результаті цього симбіозу було розроблено літографічну систему класу DUV, прототипи якої вже проходять випробування на потужностях SMIC — головного контрактного виробника чипів у Китаї.

На поточному етапі обладнання використовується для створення менш складних компонентів, проте інженери SMIC намагаються розсунути межі можливого. Зокрема, систему, призначену для 28-нанометрових техпроцесів, намагаються адаптувати для виробництва 7-нанометрових чипів. Це досягається шляхом багаторазового експонування (multi-patterning) — методу, за якого один шар схеми створюється за допомогою кількох фотошаблонів. Це трудомісткий і дорогий процес, але він дозволяє обходити фізичні обмеження обладнання.

Однак створення повноцінного DUV-сканера — це не просто збірка механізмів, а боротьба з фундаментальними фізичними обмеженнями. Головними «вузькими місцями» залишаються високоточна оптика та джерела лазерного випромінювання. У цьому питанні Huawei бере на себе роль головного менеджера проєктів, координуючи зусилля всієї галузі.

Оптична частина — найзакриваліша область літографії. Довгий час монополістом тут виступала німецька Zeiss, яка постачає свої системи виключно для ASML. Щоб подолати цю залежність, інвестиційні фонди Huawei, такі як Habo та Shenzhen Yuanzhi Xinghuo, фінансують компанію Fujian Zhiqi Photonics. Ця структура займається розробкою надточних оптичних компонентів, здатних замінити рішення Zeiss. Примітно, що коріння цього напряму сягає Castech — компанії, підтриманої Академією наук КНР, яка мала досвід роботи як із західними, так і з внутрішніми партнерами.

Не менш критичним є питання джерел світла. На світовому ринку домінують японська Gigaphoton та європейська Cymer. Основний виклик для китайських інженерів полягає в забезпеченні стабільності лазерного променя при екстремально високих потужностях. У цьому напрямі ставка зроблена на пекінську RSLaser Opto-Electronics, яка вже має досвід постачання для систем попередніх поколінь від SMEE.

Попри амбітні плани та випуск перших серійних зразків, реальність залишається суворою. Масове виробництво в Китаї й надалі спирається на обладнання ASML, закуплене заздалегідь до введення жорстких санкцій. Компанії, що спеціалізуються на пам'яті, такі як CXMT та YMTC, створили стратегічні запаси комплектуючих, розраховані на кілька років.

Західні експерти та аналітики з Bernstein вважають, що китайські аналоги відстають від світових лідерів щонайменше на 15 років. Проте саме санкційний тиск став тим каталізатором, який змусив КНР інвестувати колосальні ресурси в області, що за умов відкритого ринку могли б залишатися другорядними. Китай будує свою екосистему літографії не просто як заміну імпорту, а як спробу повністю переписати правила гри в напівпровідниковій індустрії.