O Ministério da Indústria e das Tecnologias da Informação (MIIT) da China divulgou um documento da indústria em 2 de setembro, mencionando que os fabricantes chineses tinham produzido com êxito uma máquina de litografia (máquina de exposição) com uma "precisão de registo" inferior a 8 nm. Posteriormente, alguns meios de comunicação social interpretaram a máquina de fotolitografia chinesa como "capaz de fabricar chips de 8 nm ou menos", desencadeando uma onda de fervor nacional sobre a plena autonomia tecnológica da indústria de semicondutores e o seu sucesso em ultrapassar o resto do mundo.

No entanto, com base nos meus conhecimentos sobre a indústria de chips da China, não espero muito deste tipo de notícias, porque sei que este tipo de avanço tecnológico ainda está longe do nível criado pela publicidade. No entanto, ao falar sobre este assunto com a minha mulher, tive dificuldade em explicar-me e, por isso, passei algum tempo hoje a verificar o que se passava.

Antes de mais, para compreender o que significa realmente estes "8nm", temos de perceber o que é a "precisão de encaixe".
O termo "precisão de encaixe" refere-se à precisão do alinhamento entre as diferentes camadas de um chip quando este está a ser fabricado. Por analogia, quando se constrói um edifício alto, cada andar tem de estar perfeitamente alinhado, caso contrário o edifício ficará torto. A chamada "precisão de gravação definida" de 8 nanómetros significa que a máquina de litografia nas diferentes camadas do alinhamento entre a precisão de 8 nanómetros. Mas isto é apenas ao nível do alinhamento, e não é o mesmo conceito do que normalmente chamamos nós de processo de 8 nm.

Que tipo de pastilhas pode esta máquina de litografia produzir em comparação com a Asmax? De acordo com as informações, a resolução desta máquina litográfica chinesa é de 65 nanómetros, o que significa que só pode produzir chips de 28 nanómetros ou de processo superior, havendo ainda uma grande diferença entre os chips de 7 nanómetros mais avançados do mundo.

Já agora, porque é que uma máquina de litografia com uma resolução de 65nm consegue fabricar um chip de 28nm? Para responder a esta pergunta, precisamos primeiro de compreender um pouco o processo básico de fabrico de chips.

Analogamente, o processo de fabrico de chips é como a projeção de uma tira de filme; simplesmente, cada camada projectada corresponde a uma camada do chip. Nesta parte do processo, a máquina de fotolitografia doméstica da China só pode produzir chips de 65nm. No entanto, através de determinados meios técnicos, é possível que esta máquina de litografia atinja uma precisão de 28 nanómetros.

A técnica de exposição múltipla significa que a mesma área precisa de ser exposta várias vezes para tornar as linhas de circuito do chip mais pequenas e mais precisas. Continuando com a analogia do filme de cinema, imagine que tem dois projectores a projetar no mesmo ecrã ao mesmo tempo, a imagem no ecrã não se torna de repente muito mais complexa?

A chave para a tecnologia de exposição múltipla neste processo é a "precisão do registo". Garante que as imagens são alinhadas com precisão de cada vez que são projectadas, resultando numa maior precisão de fabrico. É aqui que o valor da precisão do registo é concretizado.

Por falar nisso, temos de mencionar o chip doméstico de 7 nm da Huawei para os seus telemóveis. Como é que fizemos um chip de 7nm sem ter uma litografia de 7nm? Por detrás disto está o próprioTecnologia de exposição múltipla. No entanto, não está certamente a utilizar a máquina de litografia acima referida, mas sim um dispositivo de precisão muito superior, uma máquina de litografia avançada da Asmax.

Então, como é que a China produziu os chips de 7nm nos telemóveis lançados anteriormente, apesar do bloqueio tecnológico estrangeiro? Utilizando litografia avançada DUV (litografia ultravioleta profunda). Teoricamente, é possível obter um processo de 7nm:
Especificamente, ultrapassam as limitações através das duas técnicas seguintes:

A primeira é a litografia de imersão: ao adicionar uma camada de água entre o feixe de luz e o chip, a luz torna-se "mais fina" para que possam ser gravados circuitos mais pequenos. Em termos simples, isto encurta o comprimento de onda da luz, refractando-a através da água, o que permite à máquina de litografia DUV obter uma resolução mais elevada. Porque é que a adição de uma camada de água tornaria a luz da DUV "mais fina" e, portanto, mais pequena? Não percebes? Veja no seu livro de física. Chama-se refração e a luz refractada tem um comprimento de onda menor, por isso siga os axiomas e lembre-se deles.

O segundo item é a exposição múltipla que descrevemos anteriormente: ou seja, o mesmo local precisa de ser exposto várias vezes para tornar o circuito do chip mais preciso e detalhado.

Embora seja quase impossível produzir chips de 7nm por estes meios técnicos, isso acarreta alguns inconvenientes óbvios:
-É muito ineficaz.Este método leva mais tempo e é muito lento a produzir.
-Custo extremamente elevadoA produção de chips desta forma é muito cara e não é economicamente viável.
-Baixa taxa de rendimento: ou seja, muitas das pastilhas produzidas podem não corresponder ao padrão de perfeição.
Por conseguinte, este modo de produção de elevado custo e ineficaz só será escolhido se, para além dos benefícios económicos, forem tidos em conta outros factores estratégicos ou políticos.

O último problema é que a litografia chinesa está numa trajetória de desenvolvimento diferente da litografia mais avançada do mundo. É como a mesma operação: os outros têm um bisturi, nós temos uma faca de cozinha nas mãos.

Desenvolvemos oLitografia DUVA utilização deA luz ultravioleta profunda, que tem um comprimento de onda de193 nanómetros. Não há problema em fazer algumas cirurgias simples com este picador, mas se estivermos a fazer cirurgias delicadas, como ao coração ou ao cérebro, temos de usar um bisturi. Atualmente, a litografia mais avançada do mundo utiliza a litografia EUV (litografia ultravioleta extrema), cujo comprimento de onda da fonte de luz é de apenas13,5 nm. É como uma mão-cheia deultra-nítidoA faca de trinchar, capaz de trinchar diretamente7nm, 5nm, chips ainda mais pequenos. Isto significa não só que pode criar chips mais sofisticados e eficientes, mas também que a sua produção é mais rápida e mais barata.

Enfrentar o fosso e aprender com o terreno é a atitude científica. É aqui que reside a diferença entre a litografia chinesa e o equipamento internacional mais avançado.