Huawei y SMIC tienen una patente que delata su plan: esta será su estrategia para fabricar chips de 5 nm

Era un secreto a voces. Una patente registrada recientemente por las compañías chinas Huawei y SMIC refleja presumiblemente qué estrategia utilizarán para desarrollar conjuntamente sus chips de 5 nm. Es importante que en este contexto no pasemos por alto que estas dos empresas van de la mano. De hecho, SMIC fabrica el procesador Kirin 9000S de 7 nm integrado por Huawei en su smartphone Mate 60 Pro. Y todo parece indicar que su fructífera colaboración no acaba aquí.

Actualmente SMIC está preparando nuevas líneas de producción de circuitos integrados de 5 nm en Shanghái en las que presumiblemente fabricará el SoC del próximo teléfono móvil insignia de Huawei. SMIC continúa estando claramente por detrás de TSMC o Samsung si nos ceñimos al desarrollo de sus tecnologías de integración, pero disponer de este nodo litográfico le permite ganar tiempo mientras continúa el desarrollo de sus propios equipos de litografía UVE en el que sin duda lleva ya mucho tiempo enfrascada.

El secreto a voces de Huawei y SMIC para tener chips de 5 nm: la tecnología SAQC

A priori las máquinas de litografía de ultravioleta profundo (UVP) que fabrica la compañía neerlandesa ASML, que son las que tiene SMIC en sus plantas más avanzadas, son adecuadas para fabricar semiconductores de hasta 10 nm. Y con las de ultravioleta extremo (UVE) es posible llegar hasta los 3 nm. Sin embargo, refinando los procesos involucrados en la transferencia del patrón a la oblea y recurriendo al multiple patterning es posible ir más allá de estas tecnologías de integración. Mucho más allá.

Esta técnica a grandes rasgos consiste en transferir el patrón a la oblea en varias pasadas con el propósito de incrementar la resolución del proceso litográfico. Puede tener un impacto al alza en el coste de los chips y a la baja en la capacidad de producción, pero funciona. De hecho, SMIC ha fabricado el procesador Kirin 9000S para Huawei recurriendo al multiple patterning. Y planea hacer lo mismo para producir sus próximos circuitos integrados de 5 nm si nos ceñimos a la información que ha recogido un interesante artículo publicado por Bloomberg.

Y es que, como podíamos prever, presumiblemente SMIC y Huawei van a utilizar una técnica conocida como Self-Aligned Quadruple Patterning (SAQP) para poder fabricar circuitos integrados de 5 nm empleando las máquinas de litografía UVP de ASML que están en su poder. En Bloomberg dicen que se trata de un método de fuerza bruta que persigue fabricar chips de 5 nm con equipos antiguos, y sí, esta afirmación describe bastante bien la estrategia de SMIC y Huawei.

En definitiva se trata de un multiple patterning más agresivo y sofisticado que el utilizado para fabricar el SoC Kirin 9000S, pero es evidente que SMIC por el momento no tiene otra opción si quiere producir los semiconductores avanzados que demanda Huawei. Lo que está por ver es qué rendimiento por oblea consigue, y también cuál será el coste de cada chip, pero con toda probabilidad ambos parámetros van a estar muy lejos de los valores óptimos.

Imagen | SMIC

Más información | Bloomberg

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