SMEE (Shanghai Micro Electronics Equipment), китайский передовик в области разработки и производства фотолитографических машин, ключевого оборудования в полупроводниковом производстве, неспроста вот уже много лет находится в фокусе мирового интереса. Объясняется это просто: китайцы — единственные представители незападного мира, которые прямо сейчас производят фотолитографы, способные производить микросхемы по 90 нм техпроцессам. Причём делают они это уже несколько лет.
Речь идёт о «сухих» машинах, работающих на эксимерных ArF (фторид криптона) лазерах. Для сравнения, первый фотолитограф, созданный в современной России (совместно с белорусскими коллегами), производит микросхемы всего по 350 нм техпроцессам, то есть значительно более простые. И хотя у нас в стране силами Зеленоградского нанотехнологического центра и минского «Планара» вовсю идёт работа по доведению до ума более передовых 130 нм и тех же 90 нм машин, это пока ещё вопрос будущего, а у китайцев — уже настоящего.
Поскольку три западных доминанта в области фотолитографов: нидерландская ASML, японские Nikon и Canon, безоговорочно следуют в фарватере американских санкций и, соответственно, не поставляют свою технику в Россию (в Китай поставляют, но со значительными ограничениями), то порадоваться достижениям SMEE можно хотя бы из чувства солидарности. Самым передовым на сегодняшний день оборудованием, выпускаемым SMEE, являются фотолитографы серии «SSA 600», при помощи которых производятся кристаллы по 280 нм, 110 нм и 90 нм техпроцессам.
Понятно, что с такими топологическими нормами компания не может предложить оборудование для производства, скажем, современных процессоров или «систем на кристалле». Однако для производства более простых полупроводниковых устройств китайскому передовику определённо есть, что предложить заказчикам. Ведь для корпусирования микросхем, а также для производства силовых микросхем, МЭМС-устройств (микроэлектромеханические системы), микросхем на тонкоплёночных транзисторах (TFT) и светодиодов особо «тонкие» фотолитографы и не требуются.
Так что буквально все китайские производители полупроводниковых устройств в огромном количестве используют на своих фабриках технику производства SMEE. К примеру, ведущие производители логических микросхем, SMIC и Hua Hong Semiconductor, китайский передовик в области NAND памяти Yangtze Memory Technology Corporation (YMTC) или ведущее предприятие по корпусированию микросхем ASE Technology Holding.
А откуда SMEE получает основные компоненты для своей техники? Ведь собрать фотолитограф дело, конечно, непростое, но куда как сложнее произвести соответствующую оптическую систему и источник излучения для этой техники. К чести китайцев, эти компоненты они производят сами. Впрочем, выбора у них всё равно нет. Полагаться в этих вопросах на западных поставщиков — дело заведомо неблагодарное. Даже безо всяких санкций они стараются на сторону свою технику не продавать. К примеру, немецкий Carl Zeiss свои линзы (и зеркала) для фотолитографов поставляет только и исключительно нидерландской ASML (которая владеет изрядной долей полупроводникового подразделения немецкого оптического гиганта). Так что при всём желании приобрести такую оптику у немцев ни у кого другого не получится.
Или вот ещё история: в 70-х годах прошлого века в своих первых степперах (фотолитографах) американский передовик того времени GCA/David Mann активно использовал оптику производства японской Nikon. Однако стоило японцам самим наладить выпуск степперов, как они сразу прекратили отгружать свои оптические системы американцам.
Так что основными поставщиками оптики для китайских фотолитографов являются две местные компании: Changchun UP Optotech и Beijing GuoWang Optics. Причём именно на Beijing GuoWang Optics возлагаются большие надежы на разработку оптики, подходящей для иммерсионных фотолитографов (использующих дополнительную водяную линзу для увеличения разрешения). Без таких фотолитографов практически невозможно наладить производство микросхем по чрезвычайно востребованным 28 нм техпроцессам (альтернативные иммерсионным фотолитографам решения выглядят ещё сложнее).
Основным поставщиком источника света для техники SMEE является компания Beijing RSLaser Opto-Electronics Technology. Именно этому предприятию удалось поставить первый в Китае ArF источник излучения (193 нм). К слову, над этой же задачей сейчас работает и российская ГК «Лассард», разрабатывая ArF лазер для будущего российского 90 нм фотолитографа. Ну а вообще по части таких источников в мировых передовиках ходят американская Cymer (принадлежит ASML) и японская Gigaphoton.
В последние годы складывается впечатление, что в области фотолитографии SMEE старается добиться успеха буквально во всём, в том числе разработать иммерсионные фотолитографы глубокого ультрафиолета (DUVi) и фотолитографы экстремального ультрафиолета (EUV). Ходят упорные слухи, что новейшая серия SSA 800 иммерсионных фотолитографов уже создана и проходит испытания на китайских полупроводниковых фабриках. Впрочем, официального подтверждения такой информации пока нет, как впрочем нет и подтверждения создания EUV машины. Но ясно одно: SMEE – компания государственная, а китайское государство средств на создание передовых фотолитографических машин явно не жалеет. Так что прогресс китайской фотолитографии скорее всего не заставит себя дого ждать.
Про разработку российского фотолитографа на основе ксенона можно прочитать в премиум-статье: