La estrategia que han elaborado Huawei y SMIC para proteger su negocio de las sanciones de EEUU y sus aliados está funcionando. Como veremos más adelante, están pagando un precio importante debido a las limitaciones técnicas que impone la tecnología que están utilizando, pero ahora mismo no tienen otra opción si quieren seguir fabricando chips de vanguardia. Los equipos de litografía que están utilizando son de tipo ultravioleta profundo (UVP), y sus prestaciones distan mucho de las que entregan las máquinas más avanzadas de ASML.
Precisamente esta semana estas dos compañías han recibido un espaldarazo importante de Ye Tianchun, presidente de la División de Circuitos Integrados de la Asociación de la Industria China de los Semiconductores (CSIA) y secretario general de la Alianza China para la Innovación en Circuitos Integrados (CICIA). Como os hemos contado, este gurú sostiene que las empresas chinas deben volcarse en la optimización de las máquinas de litografía UVP que ya tienen en su poder, así como en el refinamiento de los procesos litográficos.
Huawei ya planea utilizar la técnica SAQP para fabricar semiconductores de 3 nm
A principios de este año Huawei y SMIC patentaron una técnica de la que os hemos hablado en otros artículos y con la que presumiblemente ya están fabricando circuitos integrados de 5 nm: SAQP (Self-Aligned Quadruple Patterning). El multiple patterning a grandes rasgos consiste en transferir el patrón a la oblea en varias pasadas con el propósito de incrementar la resolución del proceso litográfico. Y la técnica SAQP es un multiple patterning más agresivo y sofisticado que el utilizado para fabricar el SoC Kirin 9000S de 7 nm.
Cuando la patente de Huawei y SMIC vio la luz algunos expertos vaticinaron que la tecnología SAQP les permitiría fabricar semiconductores de hasta 5 nm, pero difícilmente podrían ir más allá
El problema es que estas estrategias comprometen el rendimiento por oblea y el coste de los semiconductores. Cuando la patente de Huawei y SMIC vio la luz algunos expertos vaticinaron que la tecnología SAQP les permitiría fabricar semiconductores de hasta 5 nm, pero difícilmente podrían ir más allá. Los equipos de litografía idóneos para producir chips de 3 nm son los de ultravioleta extremo (UVE). Esta idea llevó a Dan Hutcheson, uno de los expertos de TechInsights que desvelaron la técnica de fabricación utilizada por Huawei y SMIC en el SoC Kirin 9000S de 7 nm, a insinuar que los chips de 3 nm fabricados con la técnica SAQP serían poco competitivos.
El problema al que se enfrentan los fabricantes chinos de circuitos integrados es que las sanciones aprobadas por EEUU y Países Bajos les impiden acceder a los equipos de litografía UVE de ASML, por lo que su única opción para producir chips de vanguardia pasa por refinar la tecnología SAQP tanto como sea físicamente posible. Y es precisamente lo que están haciendo. De hecho, una patente de Huawei refleja que los ingenieros de esta compañía están trabajando en una técnica de multiple patterning que debería permitirles fabricar circuitos integrados de 3 nm.
Cabe la posibilidad de que logren su objetivo utilizando una técnica SAQP todavía más refinada que la que han empleado para producir semiconductores de 7 nm, pero la competitividad de estos chips estaría en tela de juicio. El precio de los circuitos integrados de 5 y 3 nm fabricados con esta tecnología debería ser alto (mucho más que el de los chips equiparables producidos en un equipo de litografía UVE). Esta circunstancia merma su competitividad al introducirlos en dispositivos de consumo, pero no debemos pasar por alto que el Gobierno chino los necesita para sus superordenadores y su armamento de última generación. Y en estos escenarios de uso el precio no es un factor limitante.
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