Китайские учёные создали техпроцесс 3-нм транзисторов на доступной DUV-литографии
Китайские исследователи из Института микроэлектроники Китайской академии наук (IMECAS) заявили о прорыве, который может изменить расстановку сил в глобальной полупроводниковой гонке. Они разработали предварительный технологический процесс для производства транзисторов класса 3 нм, используя исключительно доступное оборудование для глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV), сообщает South China Morning Post со ссылкой на главного инженера института Е Тяньчуня. Это не просто техническая новация, а прямой ответ на многолетние санкционные ограничения, которые отрезали Китай от передовых EUV-сканеров нидерландской ASML.
Суть метода — в конструкции транзисторов с круговым затвором (gate-all-around, GAA), где затвор окружает канал со всех сторон, обеспечивая лучший контроль над током. Обычно такие структуры требуют EUV-литографии для точного формирования элементов нанометрового масштаба. Китайские учёные предлагают добиваться того же результата через многократное формирование рисунка на пластине с помощью DUV. Технически это возможно, но требует значительно большего числа экспозиций, масок и технологических операций. Производство усложняется, растёт себестоимость, а главное — возникают проблемы с точностью совмещения слоёв и выходом годных кристаллов. Пока речь идёт лишь о предварительном техпроцессе, который ещё далёк от массового внедрения.
Контекст этой разработки жёсткий: ASML не может продавать Китаю EUV-установки, без которых выпуск самых передовых чипов экономически эффективен лишь у единиц производителей. Samsung уже серийно выпускает 3-нм чипы с GAA-транзисторами с 2022 года, а TSMC использует эту конструкцию в своём 2-нм процессе N2. Китай, лишённый доступа к их инструментарию, вынужден искать обходные пути. И это не только академическая наука: в мае Huawei представила концепцию Tau Scaling Law, которая предполагает повышение плотности вычислений за счёт архитектурных изменений и так называемого временного масштабирования. Компания рассчитывает, что к 2031 году её высокопроизводительные процессоры достигнут плотности транзисторов, сопоставимой с ожидаемыми показателями 1,4-нм техпроцесса. Речь идёт об эквивалентной плотности, а не о физическом освоении норм 1,4 нм.
В 2025 году исследователи академии также представили твердотельный источник когерентного излучения с длиной волны 193 нм, соответствующей современной DUV-литографии. Это рассматривается как возможная основа для будущих литографических систем, но само по себе не является готовой заменой промышленным источникам и сканерам ASML. Ключевая проблема остаётся в том, что даже успешное изготовление отдельных GAA-транзисторов не означает готовности полноценного техпроцесса. Необходимо освоить формирование межсоединений, других слоёв, добиться приемлемого выхода годных кристаллов и обеспечить стабильность производства. По словам Е Тяньчуня, перспективы разработки станут понятнее только после испытаний пластин на реальных производственных линиях.
Тем не менее сам факт появления такого проекта показателен. Китай не пытается догнать лидеров по их правилам — он ищет собственные технологические развилки. Если DUV-путь к 3 нм окажется хотя бы частично жизнеспособным, это позволит стране сократить отставание без доступа к запрещённому оборудованию. Пока же речь идёт о ранней стадии, где успех не гарантирован, а экономическая целесообразность остаётся под большим вопросом. Но в условиях санкций даже теоретическая возможность стоит дорого.
По материалам: 3DNews
