Huawei punta al futuro: brevetto svela piani per chip a 3nm nonostante le sanzioni USA

Nonostante le sanzioni imposte dagli Stati Uniti e le restrizioni all'esportazione dai Paesi Bassi, Huawei guarda al futuro dei chip con un nuovo brevetto.

L'azienda cinese, insieme a Semiconductor Manufacturing International Co. (SMIC), ha depositato la documentazione per un metodo di litografia a quadrupla autoallineamento (SAQP) per la produzione di microchip avanzati. Inizialmente si pensava che la tecnologia fosse destinata alla realizzazione di chip a 5nm, ma i piani di Huawei sembrano più ambiziosi.

Si starebbero infatti gettando le basi per utilizzare la quadrupla stampa anche per la produzione di chip di prossima generazione a 3nm. A confermare le intenzioni di SMIC c'è anche il brevetto depositato da SiCarrier, azienda cinese produttrice di equipaggiamenti per la fabbricazione di chip sostenuta dallo stato e che collabora con Huawei.

Secondo gli esperti del settore, come Dan Hutcheson di TechInsights, la quadrupla stampa potrebbe consentire alla Cina di produrre chip a 5nm, ma per competere a lungo termine su nodi di processo ancora più avanzati saranno indispensabili le macchine EUV (Extreme Ultraviolet Lithography). L'utilizzo della quadrupla stampa per chip a 3nm è una scelta inaspettata per gli esperti del settore.

Android 25 Mag

Android 22 Mag

Per comprendere la sfida tecnologica, basti pensare che la distanza tra i metalli (metal pitch) nei chip a 7nm è di circa 36-38nm, mentre scende a 30-32nm per i chip a 5nm. A 3nm, la distanza dovrebbe ridursi ulteriormente a 21-24nm. Per raggiungere dimensioni critiche di circa 12nm nella produzione di massa, solitamente si ricorre ai macchinari EUV a bassa apertura numerica (Low-NA EUV), ma Huawei e SMIC sembrano intenzionate a ottenere questo risultato con la quadrupla stampa e strumenti DUV (Deep Ultraviolet).

La scelta della quadrupla stampa è dovuta all'impossibilità di accedere ai macchinari litografici più avanzati, come i Twinscan NXT:2100i e Twinscan NXE:3400C/3600D/3800E di ASML. Questa limitazione è dovuta alle restrizioni all'esportazione imposte dai Paesi Bassi, su pressione degli Stati Uniti.

La quadrupla stampa prevede diverse fasi di incisione su wafer di silicio per aumentare la densità dei transistor, ridurre il consumo energetico e migliorare le prestazioni. Questo approccio ricorda i tentativi di Intel di evitare le macchine EUV tra il 2019 e il 2021 per la produzione dei chip a 10nm (rinominati successivamente "Intel 7").

Nonostante i potenziali benefici, la quadrupla stampa presenta sfide notevoli. Si ritiene che i bassi rendimenti di produzione siano stati una delle cause del fallimento della prima generazione di chip a 10nm di Intel basati su questa tecnologia.

Tuttavia, per SMIC la quadrupla stampa rappresenta un passaggio fondamentale per progredire nella tecnologia dei semiconduttori e produrre chip più sofisticati, tra cui i processori HiSilicon Kirin di prossima generazione per dispositivi consumer.