Митът за крадената китайска EUV машина се сблъска с реалността: тя не е произвела нито един чип

Съобщенията за това, че Китай е навлязъл в EUV литографията, са силно преувеличени.

Съобщенията, че секретна китайска лаборатория е успяла чрез реверсивно инженерство да създаде EUV машина – перлата в короната на технологията за производство на чипове на ASML – предизвикаха шок в средите на производителите на полупроводници. При по-задълбочен анализ обаче картината не е толкова драматична: прототипът е нефункционираща смесица от иззети компоненти, а не работеща система, способна да произвежда чипове.

Според репортаж на Tom’s Hardware, така нареченият „Франкенщайн“ EUV скенер на Китай е сглобен от несъответстващи части, получени по различни канали, включително продажби на резервно оборудване и онлайн пазари за резервни части. Предполагаемият прототип все още не е произвел нито един чип.

В основата на това предизвикателство е изключителната сложност на EUV литографията. Платформата Twinscan NXE на ASML не е създадена на базата на една-единствена схема, която може да бъде открадната или копирана – тя е продукт на десетилетия съвместна научноизследователска и развойна дейност, обхващаща хиляди доставчици в САЩ, Европа и Япония. Всяка компания допринася със собствени компоненти: прецизна оптика, вакуумни системи, софтуер за управление и инструменти за диагностика, които заедно формират една от най-сложните производствени екосистеми в света.

Сред тези важни доставчици е Cymer, американска компания, която ASML придоби през 2012 г. и която произвежда светлинния източник за EUV. Системата на Cymer разчита на CO₂ лазерна плазма, която генерира 13,5-нанометрово излъчване. Тя включва генератор базиран на калаени капки, лазерно насочващо устройство, устройство за намаляване на остатъците и комплект колекторни огледала.

Дори ако хардуерът може да бъде физически възпроизведен, патентованият софтуер е от съществено значение за поддържане на системата в работно състояние за производство на големи обеми – ниво на интеграция, което никоя външна организация не е постигнала.

Към трудностите се прибавя и оптиката. Всяка EUV система зависи от многослойните молибдено-силициеви огледала на Carl Zeiss, които трябва да отразяват екстремната ултравиолетова светлина без значителни загуби от поглъщане. Всяко огледало изисква атомно прецизни покрития и субнанометрова точност на вълновия фронт. Zeiss е единствената компания в света, която може да произвежда такава оптика, и за нейното възпроизвеждане са необходими години на напредък в материалознанието и метрологията.

Инженерното предизвикателство на ASML далеч надхвърля сглобяването на отделни компоненти. Компанията координира хиляди патентовани подсистеми: двигатели, стъпала, сензори и управляваща електроника, в машина, която трябва да поддържа нанометрична точност при висока производителност.

Голяма част от това ноу-хау се крие в човешкия опит, разпределен в мрежата от партньори на ASML и изследователски институции като imec, която вече не си сътрудничи с китайските клиенти поради контрола върху износа. Дори при достъп до оборудване втора употреба възстановяването на тази мрежа е на практика невъзможно.

Все пак китайските производители на чипове са намерили частични решения. Съобщава се, че фирми като SMIC са модернизирали по-стари скенери на ASML за дълбоко ултравиолетово сканиране (DUV), като са придобили ремонтирани модули и данни за производителността от вторичните пазари. Тези модификации са удължили живота на DUV инструментите и са подобрили незначително добивите при усъвършенстваните технологични модули. Въпреки това нито един от тези опити не се доближава до възможностите на съвременна EUV платформа, която остава строго контролирана от западните ограничения за износ.