Технология множественного маскирования как обходной путь
Из-за экспортных ограничений на оборудование ASML китайские производители, такие как SMIC, вынуждены использовать Deep Ultraviolet (DUV) литографию для создания передовых чипов. Вместо одной экспозиции, как в EUV, критические слои чипа наносятся несколькими проходами. Яркий пример — процессор Kirin 9000S в Huawei Mate 60 Pro (процесс SMIC N+1, класс 7 нм) и более новый Kirin 9030, который, по оценкам, приближается к плотности 5 нм, но все еще уступает TSMC и Samsung.
Экономическая ловушка: от 3 масок к 4+
Эксперт по литографии Крис Макк (Fractilia) объясняет, что экономическая эффективность DUV быстро исчезает. При использовании трех масок (triple patterning) стоимость сопоставима с одной экспозицией EUV. Однако при переходе к четырем маскам EUV становится выгоднее. Каждая дополнительная экспозиция увеличивает риск ошибок совмещения (overlay errors) и накопления вариаций процесса, что требует от дизайнеров оставлять больше пространства между элементами для надежности.
Последствия: большие кристаллы и низкий выход годных
Увеличение площади кристалла из-за необходимости «запаса прочности» критически снижает количество чипов на одной пластине. Поскольку прибыль генерируется с каждого кристалла, а не с пластины, это ведет к резкому росту себестоимости. Аналитики Morgan Stanley отмечают, что китайский производитель памяти CXMT выпускает лишь около трети бит на пластину по сравнению с западными конкурентами, где литография является «жестким потолком» эффективности.
Сравнение эффективности DUV и EUV
| Параметр | DUV (Множественное маскирование) | EUV (Одиночная экспозиция) |
|---|---|---|
| Экономическая эффективность | Выше только при 3 масках; при 4+ проигрыш | Выше при 4+ масках |
| Площадь кристалла | Больше (из-за требований к совмещению) | Минимальная |
| Выход годных (Yield) | Ниже (накопление ошибок) | Выше |
| Пример применения | SMIC (Kirin 9030), CXMT (DRAM 1-alpha) | TSMC, Samsung, Micron (1-gamma) |
Пределы технологии и будущее
Хотя Micron успешно выпускала память 1-alpha без EUV, для логики (процессоров) ситуация сложнее из-за высокой сложности схем. Эксперты сходятся во мнении, что экономически жизнеспособное производство узлов 3 нм и 2 нм без EUV практически невозможно. Китайские производители могут продолжать использовать DUV, принимая на себя рост затрат, снижение выхода годных и увеличение размеров чипов, но технологический разрыв с ведущими игроками рынка будет сохраняться.
Источник: Tom's Hardware ↗