SAQP:理論的には5nmチップの生産可能2024年04月16日 08:58

国立国会図書館デジタルコレクション「乾也粉本 [18]」を加工して作成
 半導体産業における重要な発展である5ナノメートル(nm)チップの大量生産のための自己整合クワッドパターニング(SAQP)技術の中国での追求を強調している。SAQPは、古くて先進性に欠ける技術と見なされているが、特に最先端のリソグラフィ装置へのアクセスが制限される中で、ファーウェイやセミコンダクター・マニュファクチャリング・インターナショナル・コーポレーション(SMIC)などの企業のチップ製造の取り組みに役立つ可能性がある。

 SAQPは、パターンを複数の部分に分割するブルートフォースアプローチを採用しているため、チップの密度と性能を向上させることができる。その複雑さにもかかわらず、地政学的な緊張のために輸出制限の対象となる極端紫外線(EUV)露光装置に代わるものを提供する。

 しかし、SAQPによる量産化には、フォトマスクの使用量の増加や多重露光による歩留まりの低下などの課題がある。それにもかかわらず、Alex Tsai氏のような専門家は、SAQPが生産歩留まりを改善し、SMICのような企業に利益をもたらす可能性があると示唆している。

 キヤノンのナノインプリントリソグラフィーなど、他のリソグラフィー技術に対する中国の関心も、輸出禁止を回避し、国内のチップ製造能力を強化する取り組みを反映している。

 SAQPはチップ生産を前進させる可能性を秘めているが、大規模な実装の成功は依然として不確実であり、さらなる研究開発が必要である。

【視点】

・ASMLなどの企業が現在主流となっている極端紫外線(EUV)露光装置の代替技術であるSelf-Aligned Quadruple Patterning(SAQP)を使用して5nmチップを製造する中国の取り組みについて解説する。

SAQP:従来の方法と比較してより高いチップ密度を達成できる、古くて複雑なマルチパターニングプロセス。

中国の目標:貿易規制によるEUVリソグラフィに頼らずに5nmチップを量産。

課題

SAQPは、(EUVと比較して)大量生産が難しく、コストがかかる可能性がある。
EUVと比較して歩留まり(使用可能なチップが生産される)が低い。

将来

中国がSAQPを大量生産にうまく使用できるかどうかは不明である。
中国は、規制を回避するために、ナノインプリントリソグラフィーなどの他の技術を模索するかもしれない。

米国は、先端チップ製造装置の中国への販売を制限している。
SAQPはEUVと比較してより多くのステップと曝露を必要とし、歩留まりに影響を与える可能性がある。

SAQPは中国に代替の道を提供するが、大量生産の成功は依然として不確実である。

・中国の目標:国産用の5nmチップを生産し、高度なチップ製造装置に対する米国の規制に対抗する。

・最先端の手法とされるEUV露光装置は、中国への販売が制限されている。

・考えられる解決策:セルフアライメント・クワッド・パターニング(SAQP)は、標準的なDUVマシンで複数のパターニングステップを使用する、古くからある複雑な手法である。

・SAQPは理論的には5nmチップの生産を実現できるが、歩留まりが低く、コストが高くなる可能性がある。

・一部の専門家は、SAQPが中国にとって実行可能な選択肢であると考えているが、他の専門家は大量生産の有効性を疑っている。

・中国はまた、その代替策としてナノインプリント・リソグラフィーを模索しているかもしれない。

・米国の限界に直面して、高度なチップ生産のための国内能力を開発する中国の努力について論じている。

・代替としてのSAQP:ASMLからの極端紫外線(EUV)露光装置の入手が制限されているため、中国は従来の深紫外線(DUV)装置と互換性のあるマルチパターニングプロセスであるSAQPを模索している。

・SAQPはチップ密度と性能を向上させ、DUVによる5nmチップ生産を可能にする可能性がある。

・ファーウェイとSMICが5nmチップの国内生産という目標を達成するのに役立つかもしれない。

・SAQPは、複雑で「古い」「ブルートフォース」メソッドと見なされている。

・より多くの処理ステップとフォトマスクが必要になる可能性があり、歩留まりが低下し、コストが上昇する可能性がある。

・SAQPを使用しても、DUVを使用して5nmチップの高歩留まりを達成するには疑問が残る。

・一部の専門家は、SAQPは大量生産には適していないと考えており、Intelのような企業が直面している課題を挙げている。

また、中国がこれらのハードルを乗り越え、SAQPで5nmチップの生産を実現できると考える人もいる。

・5nmチップの大量生産にSAQPを使用する中国の見通しについて、さまざまな見解を示している。SAQPは潜在的な道筋を示しているが、その技術的および経済的実行可能性は依然として不確実である。

引用・参照・底本

China to make 5nm chips with SAQP process ASAATIMES 2024.04.03

https://asiatimes.com/2024/04/china-to-make-5nm-chips-with-saqp-process/?mc_cid=5d64192969&mc_eid=69a7d1ef3c

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