Технологичен триумф над санкциите: Китай намери начин да произвежда чипове от ново поколение без машините на ASML

Основният метод за производство на съвременни микрочипове е фотолитографията в екстремния ултравиолетов диапазон (EUV). Китай, лишен от достъп до тази технология поради експортни ограничения, се сблъска със сериозно препятствие по пътя към развитието на собствената си полупроводникова промишленост. Въпреки това шанхайският стартъп „Юанцзивей“ счита, че може да се мине и без EUV. Компанията представи първата в света пилотна линия за производство на двуизмерни полупроводници — технология, която използва материали и методи, които са от съществено значение.

Десетилетия наред производителите на полупроводници повишаваха производителността, като намаляваха размерите на транзисторите. Когато обаче тези компоненти достигнат размерите на отделните атоми, тяхното производство става изключително сложно и скъпо. Освен това те започват да страдат от „квантова утечка“: токът продължава да тече дори когато транзисторът е изключен. Това води до загуба на енергия и отделяне на излишна топлина.

Именно тук на помощ идват двумерните материали — кристални филми с дебелина от един или няколко атома.

Алтернативен път в полупроводниковата индустрия

Електроните се движат през тях с много по-малко съпротивление, а превключването между състоянията „включено“ и „изключено“ става много по-отчетливо, отколкото в обемния силиций. В допълнение, двумерните полупроводници могат по-ефективно да се подреждат в няколко слоя, като по този начин се увеличават изчислителната мощност и плътността на паметта, без значително увеличаване на площта на чипа.

Преходът от лабораторни образци към промишлено производство обаче се очертава като изключително сложна задача, пише SCMP.

Специалистите от „Юанцзивей“ разработиха технология за производство на изчислителни устройства на базата на двумерни полупроводници. Новата 8-инчова пилотна линия обхваща цялата последователност на производствения процес – от подготовката на двумерните полупроводници до интегрирането им в крайното устройство. Освен това се поддържа етапът „tape-out“ – предаването на готовата схема на фабриката за пробно производство на пластина, което е финалният етап от проектирането на чипа преди стартирането на серийното производство.

Разработката позволява да се преодолее едно от основните препятствия при прилагането на двуизмерни полупроводници: необходимостта да се докаже, че тези материали с дебелина от един атом могат да се произвеждат стабилно в мащабите, изисквани от полупроводниковата индустрия.

Компанията планира до 2029 г. да достигне ниво на производство, еквивалентно на 5-нм технологичен процес, без да прибягва до EUV-литография. Ако производствената линия се окаже търговски жизнеспособна, Китай ще открие независим път към производството на авангардни чипове.