Китайские фабрики научились выпускать продвинутые чипы без EUV-сканеров ASML, но литография без EUV становится всё более дорогим компромиссом. SMIC уже получила 7-нм класс техпроцесса для Kirin 9000S и приблизила следующие разработки к плотности, ассоциируемой с 5 нм, однако за это приходится платить крупными кристаллами, падением выхода годных и медленным производством.
Проблема в том, что поставки EUV-систем ASML в Китай ограничены экспортным контролем. Эти установки используют излучение с длиной волны 13,5 нм и позволяют формировать самые плотные слои современных процессоров с меньшим числом операций. Китайским производителям остаётся развивать парк DUV-оборудования с длиной волны 193 нм. Как сообщает Tom's Hardware, этот путь технически рабочий, но экономика процесса ухудшается с каждым дополнительным шагом.
Ключевой приём называется многократным формированием рисунка, или multiple patterning. Вместо одного сложного слоя фабрика последовательно наносит несколько более простых шаблонов. В результате DUV-сканер может получить структуру, недостижимую за одну экспозицию. Именно так SMIC сумела изготовить Kirin 9000S для Huawei Mate 60 Pro, который в 2023 году стал заметной демонстрацией возможностей китайского производства без EUV.
Но каждое новое нанесение рисунка требует точнейшего совмещения со слоями, созданными ранее. Ошибка наложения, вариация процесса или дефект на любом этапе могут испортить кристалл. Сооснователь и технический директор компании Fractilia Крис Мак оценивает практический порог довольно жёстко: три экспозиции на иммерсионном DUV-оборудовании примерно сопоставимы по стоимости с одной EUV-экспозицией. Когда для замены одного EUV-слоя нужно четыре маски DUV, преимущество по себестоимости уже переходит к EUV.
У производителей есть способ снизить риск брака: увеличить расстояния между элементами схемы. Однако тогда растёт площадь кристалла. На одной кремниевой пластине помещается меньше чипов, а доля годных среди них может снижаться. Для бизнеса важен не сам факт обработки пластины, а количество продаваемых кристаллов, полученных с неё. Поэтому заявления о достижении условного «5-нм уровня» стоит читать с оговоркой: одно и то же название узла не гарантирует одинаковую плотность, производительность и себестоимость у SMIC, TSMC или Samsung.
Разрыв уже заметен в памяти. По оценке Morgan Stanley, китайский производитель DRAM CXMT выпускает примерно втрое меньше битов памяти с пластины, чем западные конкуренты. Лишь часть этой разницы объясняется более старым техпроцессом; доступ к литографии аналитики называют жёстким ограничением дальнейшего развития. Для сложной логики — мобильных и серверных процессоров, ускорителей ИИ — повторить манёвр ещё труднее: их топология заметно менее регулярна, чем у DRAM.
При этом списывать DUV рано. Micron показала, что на комбинации DUV, многократного формирования рисунка и строгого контроля процессов можно выпускать конкурентоспособную память: её поколение 1-alpha создавалось без EUV. Такой опыт особенно важен для Китая: литография без EUV лучше работает, когда архитектуру чипа и производственный маршрут проектируют вместе, а не пытаются буквально воспроизвести EUV-процесс на старом оборудовании. В памяти это сделать проще из-за повторяющейся структуры ячеек; в процессорах свободы для таких компромиссов меньше.
Даже Micron в итоге перешла к EUV на более новом поколении 1-gamma. Компания сообщала, что EUV помогла поднять плотность битов на пластине более чем на 30% относительно предыдущего поколения 1-beta. EUV тоже не отменяет проблем: увеличение дозы экспонирования помогает контролировать случайные дефекты, но повышает стоимость. Разница в том, что она уменьшает число критических операций и рисков совмещения, которые накапливаются при DUV-мультипаттернинге.
Для китайской индустрии это означает не технологический тупик, а другой профиль затрат. Можно наращивать мощности, финансировать новые фабрики, улучшать выход годных и выпускать больше чипов даже на менее эффективном процессе. Morgan Stanley ожидает, что доля Китая в мировом предложении DRAM в битах может вырасти с 14% в 2026 году до 16% в 2028-м, а самообеспеченность страны ИИ-чипами — с 42% в 2025-м до 70% к 2030 году. Однако литография без EUV вряд ли сделает экономически жизнеспособными 3-нм и тем более 2-нм узлы: борьба за технологический суверенитет здесь всё сильнее превращается в борьбу за цену каждого годного кристалла.
