Patent společnosti Huawei odhaluje plány na 3nm procesní technologii. Čína pokračuje v pokroku navzdory sankcím USA

Společnosti Huawei a SMIC by mohly vyrábět 3nm čipy pomocí nástrojů DUV a vícenásobného patterningu. Nastal bod zlomu, protože se dostáváme do zvláštní váze technologické války. USA přidávají další sankce, které mají Huawei zpomalit. Mezitím to vypadá, že sankce podporují čínského giganta v růstu.

Když si společnosti Huawei a Semiconductor Manufacturing International Co. (SMIC) začátkem letošního roku patentovaly metody litografie se samouspořádaným čtyřnásobným vzorováním (SAQP) pro výrobu pokročilých mikročipů, většina lidí předpokládala, že společnosti pracují na výrobě čipů pomocí svého výrobního procesu 5nm třídy. To však zřejmě není hranice jejich plánů, protože společnost Huawei se nyní těší na využití quadruple patterningu i pro výrobní technologii 3nm třídy.

SiCarrier, státem podporovaný vývojář zařízení pro výrobu čipů, který spolupracuje se společností Huawei, si také patentoval techniku vícenásobného patterningu, což potvrzuje plány společnosti SMIC na využití této technologie pro budoucí procesory. Odborníci jako Dan Hutcheson ze společnosti TechInsights naznačují, že zatímco SAQP může Číně umožnit výrobu čipů 5nm třídy, stroje EUV budou nezbytné pro dlouhodobou konkurenceschopnost mimo tyto technologie. Odborníci z odvětví nikdy nepředpokládali použití čtyřnásobného vzorování pro procesory 3nm třídy.

Procesní technologie 7nm třídy se vyznačuje roztečí 36-38nm, zatímco technologie 5nm třídy zmenšuje rozteč na 30-32nm. U 3nm technologie se rozteče dostanou přibližně na 21-24nm. Tím by se mohlo dosáhnout kritických rozměrů přibližně 12nm pro velkosériovou výrobu, čehož bez použití dvojitého patterningu nedosáhnou ani nástroje Low-NA EUV. Přesto se zdá, že společnosti Huawei a SMIC plánují dosáhnout tohoto cíle pomocí SAQP s využitím nástrojů DUV.

SAQP je pro společnosti Huawei a SMIC zásadní, protože nemají přístup ke špičkovým litografickým nástrojům, jako jsou Twinscan NXT:2100i a Twinscan NXE:3400C/3600D/3800E společnosti ASML. Důvodem jsou vývozní pravidla zavedená v Holandsku, přičemž hlavním iniciátorem těchto omezení jsou Spojené státy. SAQP zahrnuje opakované leptání linek na křemíkových destičkách za účelem zvýšení hustoty tranzistorů, snížení spotřeby energie a zvýšení výkonu. Tento přístup odráží předchozí pokusy společnosti Intel vyhnout se v letech 2019-2021 u své 10nm třídy (později přejmenovaného na „Intel 7“) spoléhání na stroje pro extrémní ultrafialovou litografii (EUV).

Navzdory potenciálním výhodám představuje použití SAQP obtížné výzvy. První generace procesní technologie společnosti Intel třídy 10nm přinejmenším zčásti selhala kvůli této metodě. Výtěžnost byla údajně tak špatná, že jediný 10nm procesor Canon Lake měl pouze dvě procesorová jádra a integrovaná grafika musela být vypnuta. Pro společnost SMIC je však SAQP nezbytná pro pokrok v polovodičové technologii, který umožňuje výrobu sofistikovanějších čipů, včetně nové generace procesorů HiSilicon Kirin pro spotřebitelská zařízení a procesorů Ascend pro servery s umělou inteligencí.

Přestože náklady na 5nm nebo 3nm čip s využitím SAQP budou téměř jistě vyšší, takže pro komerční zařízení bude méně reálný (pokud vůbec), zůstává tato metoda pro pokrok Číny v polovodičové technologii zásadní. Tyto pokroky jsou nezbytné nejen pro spotřební elektroniku, ale také pro aplikace, jako jsou superpočítače, a potenciálně i pro rozvoj vojenských schopností.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: technews.tw