Kitajska je po poročanju Reutersa in The Information začela proizvajati lastne potopne litografske sisteme DUV, eno najzahtevnejših vrst opreme za izdelavo čipov. Prve naprave naj bi letos prejeli SMIC, Hua Hong in CXMT, vendar njihova zmogljivost in primernost za množično proizvodnjo še nista neodvisno dokazani.
Poudarki:
- Kitajsko proizvodnjo potopnih sistemov DUV naj bi vodilo malo znano državno podprto podjetje Shanghai Aishengna.
- Leta 2026 naj bi izdelali okoli pet naprav, leta 2027 pa približno 20, poročajo viri.
- Kitajska tehnologija še ne dosega sistemov družbe ASML in bo pred množično uporabo potrebovala dodatno testiranje.
Malo znano podjetje naj bi prevzelo eno najtežjih tehnoloških nalog
Po podatkih Reutersa proizvodnjo vodi Shanghai Aishengna Electronic Technology Group, podjetje, ustanovljeno avgusta 2023. Ima sedem milijard juanov oziroma približno milijardo dolarjev registriranega kapitala, njegova lastnika pa sta dve državni povezani družbi.
Aishengna nima javne spletne strani in o svojem delovanju ni objavila podrobnosti. Na vprašanja novinarjev prav tako ni odgovorila. Informacije o začetku proizvodnje zato za zdaj temeljijo na neuradnih virih, poslovnih registrih in poročanju tehnološkega medija The Information.
Reuters poroča, da je Aishengna vključila ekipe kitajskih razvijalcev litografske opreme Yuliangsheng in Shanghai Micro Electronics Equipment oziroma SMEE. Prvo podjetje je povezano s skupino SiCarrier, ki jo podpira Huawei, SMEE pa že več let razvija kitajsko alternativo litografskim sistemom tujih proizvajalcev.
Načrtovani obseg je sprva majhen. Leta 2026 naj bi izdelali približno pet naprav, leta 2027 pa okoli 20. Prvi sistemi naj bi bili namenjeni največjim kitajskim proizvajalcem polprevodnikov:
- SMIC,
- Hua Hong Semiconductor,
- CXMT oziroma ChangXin Memory Technologies.
Nobeno od teh podjetij načrtovanih dobav ni javno potrdilo. Prav tako še ni znano, ali bodo naprave uporabljene v redni proizvodnji ali najprej le za testiranje in prilagajanje proizvodnih procesov.
Kaj počne litografski stroj
Litografija je eden ključnih korakov pri izdelavi polprevodnikov. Stroj s svetlobo projicira izjemno majhen vzorec elektronskega vezja na silicijevo rezino, prevlečeno s svetlobno občutljivo snovjo.
Postopek se ponavlja za številne plasti čipa. Vsaka mora biti poravnana z izjemno natančnostjo. Že zelo majhno odstopanje lahko povzroči nedelujoč čip in zmanjša delež uporabnih izdelkov na posamezni rezini.
Litografski sistem mora zato hkrati obvladovati:
- izredno natančno optiko,
- stabilen vir ultravijolične svetlobe,
- hitro premikanje silicijeve rezine,
- merjenje in popravljanje položaja,
- nadzor temperature in vibracij,
- programsko usklajevanje vseh sestavnih delov.
Pri potopni litografiji DUV je med zadnjo optično lečo in silicijevo rezino zelo tanka plast izredno čiste vode. Voda spremeni optične lastnosti sistema in omogoči izdelavo manjših elementov, kot bi jih bilo mogoče doseči z enako svetlobo v zraku.
ASML navaja, da njegovi najzmogljivejši potopni sistemi DUV dosegajo numerično odprtino 1,35. Večja numerična odprtina omogoča natančnejše projiciranje manjših struktur na rezino.
DUV ni isto kot EUV
Pri poročanju o litografiji se pogosto zamenjujeta tehnologiji DUV in EUV. Obe se uporabljata za izdelavo čipov, vendar ne predstavljata enake ravni opreme.
DUV oziroma globoka ultravijolična litografija uporablja svetlobo z daljšo valovno dolžino. Primerna je za zelo širok nabor čipov, od avtomobilskih krmilnikov in pomnilnika do procesorjev ter komunikacijskih komponent.
EUV oziroma ekstremna ultravijolična litografija uporablja svetlobo z bistveno krajšo valovno dolžino. Omogoča preprostejšo izdelavo najmanjših struktur v najnaprednejših procesorjih in pospeševalnikih umetne inteligence.
Kitajski razvoj DUV zato ne pomeni, da je država dohitela najsodobnejše tovarne podjetij TSMC, Samsung ali Intel. Kitajska še vedno nima komercialnega sistema EUV, primerljivega z napravami nizozemskega ASML.
Tudi s potopno tehnologijo DUV je sicer mogoče izdelovati precej napredne čipe, vendar je potrebna večkratna osvetlitev iste plasti. Ta postopek, imenovan večkratno vzorčenje, poveča število korakov, stroške in možnost napak.
Zakaj je ASML tako težko nadomestiti
ASML je desetletja razvijal litografske sisteme skupaj z dobavitelji najnatančnejše optike, svetlobnih virov, merilne tehnike in programske opreme. Njegovi stroji so rezultat mednarodne dobavne verige z več tisoč specializiranimi sestavnimi deli.
Izdelava prototipa zato še ni enaka zanesljivi serijski proizvodnji. Sistem mora v tovarni več mesecev ali let dokazovati:
- dovolj dobro ločljivost,
- natančno poravnavo posameznih plasti,
- veliko število obdelanih rezin na uro,
- stabilnost med neprekinjenim delovanjem,
- visoko razpoložljivost,
- sprejemljiv proizvodni izkoristek,
- učinkovito servisiranje in dobavo rezervnih delov.
Vir Reutersa je opozoril, da kitajski sistem potrebuje dodatno testiranje in je še daleč od primerljivih strojev družbe ASML. Napoved petih naprav v prvem letu je zato bolje razumeti kot začetek industrijskega preverjanja kot pa dokaz vzpostavljene množične proizvodnje.
Za primerjavo: tržne ocene navajajo, da je ASML v preteklem letu dobavil približno 130 potopnih sistemov DUV. Obseg kitajske proizvodnje bo torej sprva predstavljal le majhen del svetovnega trga.
Izvozne omejitve so pospešile kitajski razvoj
Kitajska zaradi ameriških in nizozemskih omejitev ne more kupovati sistemov EUV družbe ASML. Omejen je tudi izvoz nekaterih najnaprednejših sistemov DUV ter povezanih delov in storitev.
Za kitajske tovarne ni pomemben samo nakup novega stroja. Potrebujejo tudi:
- redno servisiranje,
- programske posodobitve,
- nadomestne dele,
- optične komponente,
- strokovno podporo pri izboljševanju proizvodnje.
Domača naprava bi lahko predstavljala rezervno možnost, če bi zahodne države dodatno omejile prodajo, vzdrževanje ali nadgradnjo obstoječe opreme na Kitajskem.
To je verjetno pomembnejše od takojšnje tehnološke primerjave z ASML. Tudi manj zmogljiv domači sistem lahko kitajskim proizvajalcem omogoči nadaljevanje proizvodnje čipov za avtomobile, komunikacijsko opremo, industrijo in potrošniško elektroniko.
Kaj bi uspeh pomenil za trg čipov
Če bo Aishengna naprave uspešno usposobila za redno proizvodnjo, bo Kitajska zmanjšala eno največjih odvisnosti v svoji polprevodniški industriji. To bi dolgoročno vplivalo na ASML in druge zahodne dobavitelje opreme, čeprav neposredne nevarnosti za njihov položaj še ni.
Potencialne posledice vključujejo:
- hitrejšo širitev kitajskih tovarn čipov,
- več domače konkurence pri starejših proizvodnih procesih,
- nižje stroške kitajskih polprevodnikov,
- manjši učinek prihodnjih izvoznih omejitev,
- razvoj domačih dobaviteljev optike, laserjev in merilne opreme.
Novica je že vplivala na finančne trge. Delnice ASML so po prvih poročilih padle za več kot osem odstotkov, znižale pa so se tudi vrednosti nekaterih drugih proizvajalcev opreme za polprevodniško industrijo.
Odziv je pokazal, kako pomembna je bila prednost zahodnih in japonskih proizvajalcev opreme pri omejevanju kitajskega tehnološkega napredka. Vendar padec delnic še ni dokaz, da nova naprava deluje skladno z napovedmi.
Kaj to pomeni za kupce?
Za cene telefonov, računalnikov in grafičnih kartic se kratkoročno ne bo spremenilo nič. Prvih nekaj kitajskih litografskih sistemov ne more opazno povečati svetovne proizvodnje čipov.
Morebiten učinek bi se lahko pokazal šele čez več let. Če bo Kitajska z domačo opremo povečala proizvodnjo pomnilnika, avtomobilskih čipov in drugih komponent, bi večja ponudba lahko znižala cene nekaterih izdelkov.
Obstaja pa tudi nasprotna možnost. Nadaljnja delitev tehnološkega sveta na ločene kitajske in zahodne dobavne verige lahko podvoji razvojne stroške, omeji prodajo ter povzroči nove trgovinske spore.
Za zdaj je najpomembnejša omejitev zgodbe pomanjkanje javne predstavitve naprave. Ni objavljenih neodvisnih meritev ločljivosti, hitrosti, zanesljivosti ali proizvodnega izkoristka. Kitajska naj bi torej dosegla pomemben industrijski mejnik, vendar bo njegov resnični pomen znan šele po testiranju prvih sistemov v tovarnah čipov.
