Quando a Huawei e a Semiconductor Manufacturing International Co. (SMIC) patentearam métodos de litografia de padronização quádrupla autoalinhada (SAQP) para produzir microchips avançados no início deste ano, a maioria assumiu que as empresas estavam trabalhando na construção de chips usando seu processo de fabricação de 5nm. Aparentemente, esse não é o limite de seus planos, já que a Huawei agora está ansiosa para usar padronização quádrupla para tecnologia de fabricação de 3nm também.
SiCarrier, um desenvolvedor de equipamentos de fabricação de chips apoiado pelo estado que está trabalhando com a Huawei, também patenteou uma técnica de multipadronização, confirmando os planos da SMIC de usar essa tecnologia para nós futuros. Especialistas como Dan Hutcheson da TechInsights sugerem que, embora o SAQP possa permitir que a China fabrique chips de 5nm, máquinas EUV serão essenciais para a competitividade a longo prazo além desses nós. Especialistas da indústria nunca imaginaram o uso de padronização quádrupla para nós de 3nm.
A tecnologia de processo de 7nm apresenta pitches de metal de 36nm–38nm, enquanto os nós de 5nm reduzem os pitches de metal para 30nm–32nm. Em 3nm, os pitches de metal chegarão a aproximadamente 21nm–24nm. Isso poderia alcançar dimensões críticas de aproximadamente 12nm para fabricação em grande volume, algo que até mesmo ferramentas EUV Low-NA não podem alcançar sem o uso de padronização dupla. No entanto, parece que a Huawei e a SMIC planejam chegar lá com SAQP usando ferramentas DUV.
O SAQP é crucial para a Huawei e a SMIC, pois elas não têm acesso às ferramentas de litografia de ponta, como os Twinscan NXT:2100i e Twinscan NXE:3400C/3600D/3800E da ASML. Isso se deve às regras de exportação impostas pelos Países Baixos, com os EUA sendo o principal instigador das restrições. O SAQP envolve a gravação repetida de linhas em wafers de silício para aumentar a densidade de transistores, reduzir o consumo de energia e melhorar o desempenho. Essa abordagem espelha as tentativas anteriores da Intel de evitar depender das máquinas de litografia ultravioleta extrema (EUV) em 2019-2021 com seu nó de 10nm (posteriormente renomeado para “Intel 7”).
Apesar dos benefícios potenciais, o uso do SAQP apresenta desafios difíceis. A tecnologia de processo de 10nm da primeira geração da Intel falhou pelo menos em parte devido a esse método. Os rendimentos eram tão ruins que o único CPU de 10nm Canon Lake tinha apenas dois núcleos de CPU e os gráficos integrados foram desativados. No entanto, para a SMIC, o SAQP é necessário para progredir na tecnologia de semicondutores, permitindo a produção de chips mais sofisticados — incluindo os processadores HiSilicon Kirin de próxima geração para dispositivos de consumo e processadores Ascend para servidores de IA.
Embora o custo por chip de 5nm ou 3nm usando SAQP seja quase certamente mais alto, tornando-o menos viável (se é que é viável) para dispositivos comerciais, o método permanece vital para os avanços da China na tecnologia de semicondutores. Esses avanços são essenciais não apenas para eletrônicos de consumo, mas também para aplicações como supercomputadores e potencialmente para o desenvolvimento de capacidade militar.
Fonte: Tom’s Hardware
