Миф об украденной китайской машине EUV столкнулся с реальностью: она не произвела ни одного чипа

Сообщения о том, что Китай приступает к литографии EUV, сильно преувеличены.

Сообщения о том, что секретная китайская лаборатория провела реверс-инжиниринг машины EUV – жемчужины технологии изготовления чипов ASML – вызвали шок в кругах производителей полупроводников. Однако при ближайшем рассмотрении картина не столь драматична: прототип представляет собой нефункционирующую мешанину изъявшихся компонентов, а не работающую систему, способную производить чипы.

Согласно отчету Tom’s Hardware, так называемый EUV-сканер «Франкенштейн» в Китае был собран из несовпадающих деталей, полученных по различным каналам, включая продажи послепродажного обслуживания и онлайн-продажи послепродажного обслуживания. Предполагаемый прототип еще не произвел ни одного чипа.

В основе этой проблемы лежит чрезвычайная сложность EUV-литографии. Платформа ASML Twinscan NXE не построена на одной схеме, которую можно украсть или скопировать. Это продукт десятилетий совместных исследований и разработок с участием тысяч поставщиков в США, Европе и Японии. Каждая компания предоставляет свои собственные компоненты: прецизионную оптику, вакуумные системы, программное обеспечение управления и диагностические инструменты, которые вместе образуют одну из самых сложных производственных экосистем в мире.

Среди этих важных поставщиков — Cymer, американская компания, которую ASML приобрела в 2012 году и которая производит источники света EUV. Система Саймера основана на плазме CO₂-лазера, генерирующей излучение с длиной волны 13,5 нанометров. В его состав входят генератор оловянных капель, устройство лазерного наведения, устройство удаления мусора и комплект коллекторных зеркал.

Даже если аппаратное обеспечение можно физически воспроизвести, проприетарное программное обеспечение имеет важное значение поддерживать работоспособность системы для крупносерийного производства — уровень интеграции, которого не достигла ни одна сторонняя организация.

К трудностям добавляется оптика. В каждой системе EUV используются многослойные молибден-кремниевые зеркала Carl Zeiss, которые должны отражать экстремальный ультрафиолет без значительных потерь на поглощение.. Каждое зеркало требует покрытия атомарной точности и субнанометровой точности волнового фронта. Zeiss — единственная компания в мире, которая может производить такую ​​оптику, и чтобы воспроизвести ее, потребовались годы достижений в области материаловедения и метрологии.

Инженерная задача ASML выходит далеко за рамки сборки отдельных компонентов. Компания объединяет тысячи запатентованных подсистем: двигателей, ступеней, датчиков и управляющей электроники в машину, которая должна поддерживать нанометрическую точность при высокой производительности.

Большая часть этих ноу-хау основана на человеческом опыте, распределенном по сети партнеров ASML и исследовательским институтам, таким как imec, который больше не сотрудничает с китайскими клиентами из-за экспортного контроля. Даже имея доступ к бывшему в употреблении оборудованию, восстановить эту сеть практически невозможно.

Тем не менее, китайские производители чипов нашли частичные решения.. Сообщается, что такие компании, как SMIC, модернизировали старые сканеры глубокого ультрафиолета ASML (DUV), приобретая отремонтированные модули и данные о производительности на вторичном рынке. Эти модификации продлили срок службы приборов ДУФ и немного повысили производительность современных технологических модулей. Однако ни одна из этих попыток не приближается к возможностям современной платформы EUV, которая по-прежнему жестко контролируется западными экспортными ограничениями.