O desenvolvimento das máquinas domésticas de litografia ultravioleta extrema (EUV) da China está longe de estar fora de alcance. O sistema mais recente atualmente em teste na fábrica da Huawei em Dongguan utiliza tecnologia de plasma de descarga induzida por laser (LDP), representando um método potencialmente disruptivo de geração de luz ultravioleta extrema. O sistema está programado para produção experimental no terceiro trimestre de 2025 e produção em massa em 2026, o que pode permitir à China quebrar o monopólio tecnológico da ASML no campo da tecnologia avançada de litografia.
O método LDP usado no sistema chinês produz radiação EUV de 13,5 nm evaporando o estanho entre os eletrodos e convertendo-o em plasma por meio de uma descarga de alta tensão, onde as colisões elétron-íon criam o comprimento de onda desejado. Esta abordagem oferece diversas vantagens técnicas em relação à tecnologia de plasma produzido a laser (LPP) da ASML, incluindo estrutura simplificada, pegada reduzida, maior eficiência energética e custos de produção potencialmente mais baixos.
O método LPP depende de lasers de alta energia e complexos eletrônicos de controle em tempo real baseados em FPGA para obter o mesmo efeito. Embora a ASML tenha melhorado os seus sistemas baseados em LPP durante décadas, as vantagens de eficiência inerentes à abordagem LDP podem acelerar a recuperação da China nesta importante tecnologia de fabrico de semicondutores.
Quando os Estados Unidos impuseram sanções às remessas de EUV das empresas chinesas, o desenvolvimento de semicondutores da China foi severamente restringido porque os sistemas padrão de litografia de ondas ultravioleta profunda (DUV) usam comprimentos de onda de 248 nm (KrF) e 193 nm (ArF) para padronização de semicondutores, com a tecnologia de imersão de 193 nm representando a mais avançada tecnologia de produção pré-EUV. Esses comprimentos de onda mais longos contrastam fortemente com a radiação de 13,5 nm do EUV e requerem múltiplas técnicas de padronização para permitir nós avançados.
No entanto, o sistema da Huawei ainda deve responder a questões como capacidades de resolução, estabilidade de rendimento e integração com processos de fabricação de semicondutores existentes. No entanto, a comercialização de ferramentas alternativas de litografia EUV desafiará a posição da ASML. O mais recente equipamento de litografia ultravioleta de alta nanossegundos da ASML custa aproximadamente US$ 380 milhões. Para os centros de P&D da China, independentemente do custo, o equipamento EUV da Huawei fornecerá um caminho de atualização muito necessário para as antigas máquinas de litografia DUV, que anteriormente restringiam a produção doméstica de chips. Embora a China tenha desenvolvido uma propriedade intelectual sólida, fez progressos limitados na fabricação de ferramentas.
Fábricas líderes como a SMIC estão trabalhando com a Huawei para integrar máquinas de litografia EUV em fluxos de trabalho existentes. Fluxos de trabalho robustos de fabricação de semicondutores levam anos para serem estabelecidos, por isso precisaremos ser pacientes antes de ver os resultados.