Наличие проблем вокруг самой сложной машины, созданной человеком, дело естественное. Примечательно, что для потенциальных заказчиков на первом месте стоят проблемы не столько технического, сколько административно-финансового плана. И действительно, стоимость одного EUV (экстремальный ультрафиолет) фотолитографа измеряется сотнями миллионов долларов, а для наиболее «продвинутых» машин с высокой числовой апертурой так и вообще стремится к полумиллиарду.
Прямо скажем, далеко не каждый производитель полупроводников может себе позволить такую роскошь, тем более, что на полупроводниковой фабрике EUV машины работают отнюдь не в гордом одиночестве. В наши дни вполне нормальным является установка сразу пяти машин на одной производственной линии.
Но даже если у потенциального покупателя денежки водятся, нужно ещё преодолеть соответствующие административные барьеры. Ведь с помощью такой техники производятся ультрапередовые ускорители искусственного интеллекта и высокопроизводительный процессоры для вычислительной техники. Соответственно, американская администрация «держит стойку». Для таких стран как Россия и Китай поставки EUV фотолитографов запрещены в принципе. Как ни старался Китай, ни одной EUV машины нидерландского производства он приобрести так и не смог. И это при том, что счёт поставленных в эту страну более «простых» фотолитографических машин ASML глубокого ультрафиолета (DUV) идёт на многие сотни единиц.
EUV фотолитограф ASML при помощи света экстремального ультрафиолета (длина волны 13,5 нм) «переносит» узор интегральной схемы с фотошаблона на полупроводниковую пластину, покрытую светочувствительным материалом (фоторезистом). При этом для генерирования светового излучения используется лазерно-плазменный источник на основе олова, а для управления движением света — оптическая система на основе высокоточных многослойных зеркал. Работа происходит в условиях вакуума.
Да и каждого потенциального кандидата из других стран также будут изучать под микроскопом. Поэтому случайных клиентов в этом бизнесе нет: американские Intel и Micron, южнокорейские Samsung Electronics и SK Hynix, тайваньский TSMC, японский Rapidus. Вот, собственно и всё. Примечательно, что этот недлинный список не менялся уже много лет до недавнего прорыва блокады японцами.
Но японское исключение нетрудно объяснить: техпроцессы у японского производителя отнюдь не собственные, а поставлены американской IBM. Так что японцы в любом случае находятся под полным американским контролем. Откуда же у американцев такая власть над поставками EUV фотолитографов? Ведь в конце концов ASML, монопольный производитель этой техники, компания нидерландская.
Дело в том, что изначально именно американский консорциум EUV LLC на стыке веков лицензировал нидерландскому передовику свою технологию. А в составе этого консорциума ключевую роль играли американские государственные исследовательские лаборатории. Так что теперь у американцев есть право вето на любые поставки EUV фотолитографов ASML, пользоваться которым американцы не стесняются.
И это не говоря уже о том, что два ключевых модуля EUV фотолитографов производятся непосредственно в США и, соответственно, обременены огромным количестовом американских же патентов. Речь идёт о модуле источника излучения экстремального ультрафиолета, производимого калифорнийской компанией Cymer, и модуле управления движением фотошаблона, производимого подразделением ASML Wilton, штат Коннектикут.
Так что у обеих стран, претендующих на создание собственной передовой полупроводниковой промышленности, России и Китая, шансов приобрести EUV фотолитограф у ASML нет никаких. А как же наноимпринтные литографы, разрабатываемые японской Canon? Эти машины (штампующие узоры интегральных схем непосредственно на полупроводниковых пластинах, покрытых фоторезистом) показали свою способность производить чипы с разрешением 10 нм, что вполне сопоставимо с возможностями, предоставляемыми EUV фотолитографами ASML: 13 нм машинами с низкой числовой апертурой и 8 нм установками с высокой числовой апертурой (оптикой гигантских размеров).
Дело в том, что Canon на массовое производство этой техники ещё не вышел, но можно особо не сомневаться, что ни России, ни Китаю такую технику тоже не продадут. Ведь в её основе — разработки американской компании Molecular Imprints, в своё время приобретённой Canon. Стало быть эти машины также попадают под американский экспортный контроль. Так что и России, и Китаю передовые фотолитографы придётся делать собственными силами.
Статью про американский контроль над мировой микроэлектроникой и российском особом пути развития можно прочитать в премиум-разделе канала «Фотолитограф»: