Для выпуска 2-нм чипов в условиях санкций Китай построит 150-метровую синхротронную EUV-пушку
Китайский полупроводниковый сектор, оказавшись в технологической блокаде, меняет саму парадигму производства чипов. Вместо того чтобы копировать голландские литографические машины ASML, Пекин делает ставку на гигантские синхротронные ускорители — «пушки» сверхжёсткого ультрафиолета (EUV), способные обеспечить выпуск 2-нм чипов. Этот шаг не только обходит экспортные ограничения, но и может привести к созданию принципиально иной, более мощной производственной инфраструктуры, которая превзойдет западные аналоги.
От лазера на олове к кольцевому ускорителю: смена источника света
Ключевое отличие китайского подхода заключается в источнике EUV-излучения. В машинах ASML свет рождается в плазме, возникающей при испарении капель олова под действием мощного лазера. Это компактное, но чрезвычайно сложное решение. Китайские инженеры предлагают альтернативу: использовать синхротрон — кольцевой ускоритель электронов. Частицы, циркулируя в накопительном кольце, генерируют когерентное излучение в сверхжёстком ультрафиолете через специальные устройства (ондуляторы).
Масштаб и мощность: цена за технологический суверенитет
По предварительным оценкам, для получения пучка EUV-излучения мощностью около 1 кВт потребуется построить накопительное кольцо диаметром от 100 до 150 метров. Это не просто станок, а целый завод с разветвлённой инфраструктурой. Для сравнения: текущие сканеры ASML работают на мощности до 500 Вт, обеспечивая выпуск 3-нм продукции. Однако китайский проект изначально нацелен на более высокую производительность, что позволяет заглянуть за горизонт 2-нм техпроцесса. Для коммерческой компании, такой как ASML, строительство синхротрона нерентабельно из-за колоссальных капитальных затрат. В Китае же, где государство контролирует ресурсы и рабочую силу, этот барьер преодолим.
Научный задел и инфраструктурный рывок
За последние два года китайские исследовательские группы опубликовали десятки работ по технологии создания стабильных микропучков (steady-state microbunching, SSMB), необходимых для такого источника. В стране прошли профильные конференции, а место для строительства первой «EUV-пушки» уже выбрано — город Сюньган. Однако создание самого ускорителя — лишь первый этап. Полноценное производство чипов потребует решения сопутствующих научных задач: разработки высокоточных зеркал, фоторезистов и вакуумных систем для работы с излучением такой мощности. Это работа на многие годы.
Американские специалисты из лаборатории SLAC ранее изучали возможность применения синхротронов для литографии, но признали направление тупиковым из-за низкой экономической эффективности. Китайский проект, напротив, демонстрирует, что в условиях внешнего давления приоритеты смещаются с экономической выгоды на технологическую независимость. Даже если первый блин выйдет комом, сам факт строительства подобной инфраструктуры создаст колоссальный задел для развития смежных отраслей — от материаловедения до фармацевтики.
Ситуация интересна и для России. В ближайшие годы в стране запланировано строительство нескольких синхротронов для научных целей. Технически ничто не мешает адаптировать один из таких проектов под задачи полупроводниковой литографии, превратив его в ядро будущей фабрики по выпуску чипов. Таким образом, вынужденный технологический манёвр Китая может задать новый тренд для всей мировой микроэлектроники, где размеры «станка» будут измеряться не метрами, а километрами периметра ускорительного кольца.
