USA:s allt hårdare handelsrestriktioner mot Kina har inte stoppat den senare från att avancera sin halvledartekniska förmåga. I början av september lanserade Huawei telefonen Mate 60 Pro, vilken uppmärksammades internationellt då systemkretsen (SoC) Kirin 9000S som används tillverkas på en 7-nanometersteknik signerad Semiconductor Manufacturing International Company (SMIC) – Kinas största kontraktstillverkare.
It is just not possible for the US to completely prevent China from improving its chip technology. […] What the US really should do is to focus on maintaining its chip design leadership instead of trying to limit China’s progress, which is futile as China is adopting a whole nation strategy to boost its chip industry, and hurting the global economy.
– Burn J. Lin, tidigare chef på TSMC
I en intervju med Bloomberg berättar Burn J. Lin, en tidigare högt uppsatt chef på TSMC, att det helt enkelt är omöjligt för USA att stoppa Kina från att avancera sin halvledarindustri. Professor Lin är inte vilken person som helst, utan den första som föreslog immersion litography för att öka upplösningen med deep ultraviolet-strålning (DUV) som än idag är stapelvara inom tillverkning av halvledare. Tekniken har varit i bruk i snart 20 år och går ut på att belägga kiselskivan med ett flytande medium, med dagens verktyg vatten, som har ett brytningsindex större än ett.
Bedömare har tidigare ansett att användningen av extreme ultraviolet (EUV) är ett krav för att kunna nå storskalig tillverkning om 7 nanometer – detta trots att TSMC gjorde just detta i stor skala för Apple redan år 2018. Det här är en åsikt som helt rimligt behövt omvärderas så till den grad att det nu ses som ett faktum att även 5 nanometer är möjligt även med traditionell DUV-litografi – här stämmer även Lin in i kören. Mer oklart är hur ekonomiskt gångbar en sådan teknik vore, men här är ett motargument att kinesiska staten kan kliva in med subventioner för att möjliggöra inhemsk avancerad tillverkning.
För att nå mer avancerade noder med DUV krävs bredare användning av multi patterning. Det är en litografisk teknik som går ut på att dela upp ett komplext mönster till flera enklare, som sedan etsas i sekvens på kislet för att nå högre precision och detaljer. Detta kan göras i flera steg för att nå ännu finare detaljer, men det är en komplicerad process som påverkar yield negativt och drar ut på tillverkningsprocessen – kort sagt dyrare tillverkning. Med TSMC:s första generations 7 nanometer utan EUV användes multi patterning i upp till fyra steg (Quad) med DUV.
Att använda multi patterning med DUV i större utsträckning är dock inte den enda vägen framåt för Kina att nå mer avancerad tillverkning. På Semi14 har Jonas Sundqvist, medgrundare och VD, AlixLabs samt Senior Technology Analyst, Techcet, gjort en grundlig analys av såväl SMIC:s 7-nanometersteknik om hur bolaget skulle kunna realisera mer avancerade noder utan EUV eller att använda multi patterning i absurdum.
Istället för att försöka skjuta Kinas halvledarindustri i sank är Lin av åsikten att USA borde blicka inåt för att bibehålla sitt ledarskap inom chipdesign. Dagens strategi är ”meningslös” och han pekar på att Kina som svar på detta antagit en nationell halvledarstrategi, för att möta dagens utmaningar och på sikt kunna ta fram de verktyg som landet idag förvägras av västvärlden. Två konkreta exempel är att Kina är i full gång med att samla ihop en massiv halvledarfond om 454 miljarder kronor och att Huawei arbetar på inhemska EUV-verktyg.
Uttalandet är ett eko av tidigare argument som lyfts av från amerikanskt håll, där ledande politiker menar att landet riskerar hamna på efterkälken om Kina obehindrat får utveckla sin halvledarindustri. Det här är ett resonemang Semi14 tidigare påpekat är högst besynnerligt, då det mer eller mindre slår fast att USA självt saknar likvärdig eller bättre kompetens – vilket landet i decennier visat inte är fallet.
Att USA försöker skjuta Kinas halvledarindustri i sank är i huvudsak av två skäl. Den vanligaste förevändningen som lyfts fram är nationell säkerhet och att Kina skulle använda tillverkning och chip i spjutspetsen för militära ändamål – en självklarhet. Det andra skälet som nämns mest mellan raderna är att USA på sikt riskerar förlora sin position som världens största ekonomi till Kina. Och i en allt mer elektrifierad och uppkopplad värld är just tillgång till halvledare helt avgörande för att detta ska kunna inträffa.
