У Китая появился свой 10-нм импринтный литограф в качестве альтернативы санкционному EUV

Введение

Ограничение доступа Китая к современному оборудованию для выпуска микросхем вынуждает разработчиков из Поднебесной искать доступные альтернативы. Одной из них обещает стать нанопечать или NIL (Nanoimprint Lithography). Это сложная в реализации технология, предполагающая использование высокоточных штампов. Но китайские специалисты смогли предложить метод, повышающий точность печати и экономящий материалы при использовании NIL.

Подробнее о NIL

Импринтная литография — метод прямого механического переноса наноструктур на подложку с помощью твердого штампа. В отличие от оптической литографии, изображение схемы здесь формируется за счет давления. Подобные решения уже давно предлагают Canon и Nanonex, однако они остаются нишевыми и применяются при производстве фотоники, MEMS и биомедицинских чипов. Для массового выпуска чипов с нормами 3-5 нм технология пока непригодна. Тем не менее, в условиях санкций китайская разработка способна стать полезным инструментом для местной полупроводниковой промышленности. Китайская компания Pulin Technology изготовила и испытала импринтную установку (так называемый степпер) для производства микросхем методом пошагового нанесения отпечатка шаблона (step-and-repeat). То есть установка наносит отпечаток по частям, а не целиком. Кроме того, китайская машина предполагает капельное нанесение фоторезиста, что экономит материал при производстве.

Возможности инструмента серии PL-SR во многом повторяют характеристики NIL-оборудования компании Canon образца 2023 года — нанопечатной установки FPA-1200NZ2C. Одна из последних ее поставок была осуществлена в 2024 году в США в Техасский институт электроники (TIE). Инструмент позволяет печатать штампами с технологическими нормами масштаба 10 нм. Нанесение методом штамповки рисунка с нормами 10 и менее нанометров на фоточувствительный слой резиста на кристалле технологически столь же сложно, как EUV-литография. Однако при использовании такого способа создания чипов есть ряд сложностей: необходимы высочайшая сохранность и чистота формы в процессе использования. Зато для штамповки микросхем не нужен мощный источник лазерного излучения и сложная оптика, которая для EUV-диапазона требует зеркал вместо линз, что значительно усложняет процесс.

Выводы

Подробностей о китайском NIL-оборудовании очень мало. Известно, что оборудование способно обрабатывать 12-дюймовые (300-мм) пластины, что было продемонстрировано на примере изготовления опытных чипов памяти, кремниевой фотоники и микродисплеев. Покупателем первой импринтной установки PuLin PL-SR стала китайская фабрика по производству полупроводников — литограф прошел все испытания и готов к работе над выпуском серийных чипов на 300-мм пластинах. Это позволит китайским чипмейкерам создавать процессоры для определенных ниш экономики, для которых не требуются более современные техпроцессы, такие как 5-нм, который уже применяется компанией SMIC для выпуска CPU и GPU в вычислительных системах.