Науковці Шанхайського інституту оптики та точної механіки Китайської академії наук створили платформу з лазерно-плазмовим джерелом екстремального ультрафіолетового (EUV) випромінювання, яка досягла 3,42% ефективності перетворення. Результат, опублікований у березні 2025 року, є конкретним кроком до вітчизняного виробництва літографічних машин, необхідних для створення найсучасніших чипів у світі.
Прорив у EUV
EUV-літографія використовує світло з довжиною хвилі 13,5 нанометра для травлення схем, менших за 7 нанометрів. Джерело світла є найскладнішою частиною. Воно вимагає стрільби потужними лазерними імпульсами по крихітних краплях олова для створення плазми, яка випромінює EUV-радіацію. Збір і фокусування цього світла без значних втрат є інженерним завданням, над яким працюють десятиліттями.
Платформа шанхайської команди досягла 3,42% ефективності перетворення — тобто така частка лазерної енергії перетворилася на корисне EUV-світло. Цей показник усе ще значно нижчий за діапазон 5-6% комерційних систем від ASML, але це значний стрибок порівняно з попередніми китайськими лабораторними результатами, які коливалися близько 1%.
EUV-літографія є критичною точкою для виробництва напівпровідників із нормами менше 7 нм. Без неї неможливо створити процесори, що живлять смартфони, прискорювачі штучного інтелекту та передове військове обладнання. Китай уже роками намагається створити власні EUV-інструменти, але джерело світла було найбільшим вузьким місцем.
Платформа все ще є лабораторним прототипом. Це не повноцінна літографічна машина. Але дослідники кажуть, що підвищення ефективності наближає їх до джерела, яке згодом можна буде інтегрувати в повноцінний сканер. Наступні кроки включають масштабування потужності лазера та вдосконалення колекторної оптики — обидві ці проблеми є дорогими та потребують тривалого часу.
Фактор ASML
Компанія ASML, нідерландський виробник, що домінує на ринку EUV, отримала заборону від уряду Нідерландів на продаж своїх найсучасніших машин Китаю. Ця заборона, узгоджена з експортними обмеженнями США, означає, що китайські виробники чипів, як-от SMIC, не можуть придбати системи Twinscan NXE, необхідні для виробництва чипів із нормами 5 нм і 3 нм.
Вітчизняна чипова промисловість Китаю змушена покладатися на старішу літографію у глибокому ультрафіолеті, яка не може досягти такої ж роздільної здатності. Робота Шанхайського інституту є частиною ширшого національного поштовху до подолання цієї залежності. Інші китайські лабораторії та компанії працюють над різними компонентами EUV-технологічного ланцюга — дзеркалами, вакуумними системами, столиками для пластин.
Жодних термінів щодо готовності повноцінної китайської EUV-машини не оголошено. Ефективність 3,42% є віхою, але перетворення лабораторного результату на інструмент для фабричного виробництва, що працює цілодобово з субнанометровою точністю, — це зовсім інша гра.
