Исследователи разрабатывают транзисторы с круговым затвором, используя старую технологию воздействия. До массового производства еще предстоит пройти долгий путь, но Китай добивается прогресса.
Институт микроэлектроники Китайской академии наук (Imecas) сообщает, что разработал раннюю технологическую цепочку для многослойных нанослойных транзисторов с круговым затвором (GAA), используя старую технологию литографии DUV. Об этом сообщило тайваньское специализированное издание. Цифровые времена со ссылкой на лекцию Е Тяньчуня, главного инженера китайского государственного проекта «02» и давнего руководителя Imecas, на конференции IC World в Пекине.
Подробности читайте после объявления
Йе сказал, что Imecas завершила «раннюю интеграцию процесса» для многослойных нанослойных GAA CMOS-транзисторов, назвав результат «новым ранним технологическим путем МОП-транзисторов для передового производства в Китае с технологией менее 3 нанометров».
Что такое транзисторы GAA и почему они важны
Для понимания: транзисторы GAA (Gate-All-Around) — это следующий этап развития после широко используемой ранее архитектуры FinFET. В транзисторах FinFET управляющий затвор окружает канал тока с трех сторон; в транзисторах GAA – в версии со сложенными нанослоями – затвор полностью окружает канал.
Это обеспечивает более точное электрическое управление, поскольку размеры транзисторов продолжают уменьшаться. Samsung уже массово производит 3-нанометровые чипы с использованием технологии GAA; Тайваньский контрактный производитель TSMC также перешёл на GAA со своим 2-нанометровым узлом в конце 2025 года.
Принципиальное отличие Imecas: в то время как ведущие производители полагаются на литографию EUV (экстремальный ультрафиолет) для структур такого размера, китайский институт работает с системами воздействия DUV (глубокий ультрафиолет) — более старой и менее точной технологией.
Машины EUV голландского производителя ASML не разрешены к продаже в Китай из-за экспортных ограничений США. Недавние предложения США грозят распространить эти ограничения даже на бизнес ASML DUV в Китае.
Подробности читайте после объявления
Что говорят измерения, а что нет
Исследователи Imecas говорят, что им удалось создать транзисторы с отношениями ион/Ioff 9,7×10⁵ и 7,6×10⁵ — оба значения превышают порог 5×10⁵.
Отношение ион/Iофф описывает, насколько хорошо транзистор может различать проводящие и непроводящие состояния. Высокое значение означает, что вентиль эффективно контролирует сложенные нанослои — фундаментальное доказательство функциональности.
Однако Imecas еще не опубликовала никаких геометрических параметров, которые позволили бы провести прямое сравнение с коммерческими 3-нанометровыми процессами. Расстояние между затворами, расстояние между металлическими линиями, размеры нанослоев, плотность транзисторов или плотность SRAM — все эти параметры, по которым можно классифицировать производственные узлы в промышленном масштабе, не раскрыты.
Специализированный журнал Оборудование Тома поэтому подчеркивает, что результат следует рассматривать как свидетельство функционального процесса GAA на основе DUV, а не как доказательство того, что Китай разработал полный 3-нанометровый процесс без EUV.
Долгий путь к производству
Сам Е признал, что разработка все еще находится на ранней стадии. Сможет ли новая технология GAA когда-либо перейти к массовому производству, зависит от будущих услуг по проверке на реальных производственных линиях.
Фактически, разрыв до готового к производству процесса все еще значителен. Коммерческое производство полупроводников требует точной координации процессов литографии, осаждения, травления, очистки, метрологии, управления процессом, материалов и температур – полная интеграция, которую Imecas в настоящее время не продемонстрировала. Даже если бы в будущем институту пришлось испытать геометрически масштабированные компоненты GAA с помощью DUV, это все равно было бы далеко от производственного 3-нанометрового процесса.
В своей презентации Йе также упомянул такие подходы, как архитектурные инновации, совместную оптимизацию технологий проектирования (DTCO) и совместную оптимизацию системных технологий (STCO), как способы повышения производительности существующих, старых производственных технологий.
Включено в более широкий курс собственной разработки полупроводников в Китае.
Работа Imecas не изолирована. С 2020 года институт проводит целевые исследования технологий перехода к размерам структур менее 3 нанометров. В 2025 году компания также разработала полностью твердотельный DUV-лазер, излучающий свет с длиной волны 193 нанометра — длиной волны, которая является центральной в современной полупроводниковой литографии.
Параллельно в мае этого года компания Huawei представила так называемый «Закон о масштабировании Тау» — концепцию, которая изменяет архитектуру чипов на основе «масштабирования по времени». Huawei ожидает, что к 2031 году ее высокопроизводительные чипы на его основе достигнут плотности транзисторов, эквивалентной 1,4-нм техпроцессу.
Сам Е ранее занимал должность главного технолога государственного проекта «02» — крупномасштабной правительственной инициативы по продвижению отечественного оборудования и мощностей по производству полупроводников. Китайская академия наук изначально не ответила на запрос о текущем развитии событий.
