O laboratório secreto da China pode ter feito engenharia reversa na ferramenta de litografia EUV, afirma o relatório – trabalhadores receberam identidades falsas para evitar a detecção do projeto secreto, protótipos esperados em 2028

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Um laboratório secreto na China montou discretamente um protótipo de sistema de litografia ultravioleta extrema (EUV) e agora está testando-o furtivamente, o que significa que o país pode estar perto de replicar a tecnologia mais avançada atualmente na Terra, relata. Reuters.

Diz-se que a ferramenta foi desenvolvida através da engenharia reversa de um scanner existente da ASML e está no caminho certo para a produção de protótipos de chips em 2028. Se os dados estiverem corretos, os cientistas chineses fizeram inúmeras descobertas em múltiplas disciplinas em apenas alguns anos, em vez de décadas, um cenário que é altamente improvável. Uma análise mais aprofundada do relatório indica que o laboratório da China está longe de aperfeiçoar o equipamento, o que significa que o país está a anos de fabricar chips usando litografia EUV.

Suposto scanner EUV da China

O sistema foi concluído dentro de uma instalação altamente segura em Shenzhen no início de 2025 e ocupa quase todo o chão de fábrica. A máquina chinesa produz luz EUV com um comprimento de onda de 13,5 nm usando o mesmo método de plasma produzido a laser (LPP) que a máquina ASML TwinScan NXE, não o método de microbunching de estado estacionário (SSMB) baseado em acelerador de partículas projetado na tecnologia da Universidade Tsinghua (Harppi-Discharge). de Tecnologia (HIT), que pode provar que o sistema foi submetido a engenharia reversa ou pelo menos contém quantidades substanciais de tecnologia pioneira da ASML.

O processo de plasma produzido a laser (LPP) da ASML usa minúsculas gotículas de estanho fundido, com cerca de 25-30 mícrons de diâmetro, que são injetadas em uma câmara de vácuo a uma taxa de cerca de 50.000 gotas por segundo. Em seguida, um laser de CO₂ de alta potência dispara primeiro um pré-pulso de baixa intensidade em cada gota para achatá-la em forma de disco, seguido por um pulso principal mais poderoso que vaporiza o estanho achatado e cria um plasma superaquecido com temperaturas superiores a 200.000 °C. Este plasma emite luz EUV isotrópica, que é então coletada por um grande espelho coletor multicamadas e direcionada para a óptica reflexiva do sistema de litografia para modelar a pastilha de silício. Este processo se repete milhares de vezes por segundo.

Diz-se que a máquina é maior que a original, mas funcional no sentido de que pode produzir radiação EUV. No entanto, não progrediu na produção de chips utilizáveis, pois ainda luta para replicar os recursos do “sistema óptico preciso” alcançados pelos sistemas TwinScan NXE. Além disso, não há informações sobre a potência da fonte de luz EUV, um parâmetro importante que define se um equipamento pode ou não ser utilizado para produção em volume.

Atualmente não disponível

O relatório afirma claramente que os scanners EUV chineses não podem atualmente ser usados ​​para fabricar chips, mas o governo chinês supostamente quer que os primeiros protótipos de chips apareçam em 2028, dois ou três anos depois. No entanto, uma meta mais realista é 2030, daqui a quatro ou cinco anos, o que é muito tempo. Entretanto, a partir do relatório, não está totalmente claro em que fase se encontra a equipa chinesa hoje.

O relatório não revela quais componentes específicos do sistema óptico são os principais gargalos, pois o artigo os agrupa genericamente. Em particular, a ferramenta EUV de impacto é revestida com pilhas multicamadas de molibdênio-silício (Mo/Si), óptica de iluminador (que molda e uniformiza o feixe usando espelhos facetados) ou óptica de projeção para óptica de projeção (MIRRA 4-X-X) série para óptica de projeção. Não se sabe se os coletores de ultraprecisão têm dificuldade para replicar sistemas de espelhos. com defeitos de frente de onda subnanômetros). A ASML terceiriza o desenvolvimento e a fabricação desses componentes para a Carl Zeiss da Alemanha. Se os desenvolvedores não conseguirem replicar o coletor, o resto da máquina dificilmente poderá ser chamado de sistema de litografia EUV, tecnicamente, a única coisa que eles têm é um tipo de fonte de luz que ainda não aprenderam a usar. Ainda assim, mesmo que os desenvolvedores não consigam replicar a ótica do iluminador ou a ótica de projeção (como o próprio colecionador sugere que existam), isso significa que eles não têm uma ferramenta de litografia EUV com mau funcionamento, mas sim um conjunto de componentes específicos.

Ao falar sobre equipamentos avançados de litografia, devemos lembrar que tais equipamentos dependem da integração perfeita de fontes de luz sofisticadas, óptica avançada, engenharia mecânica ultraprecisa, software de controle complexo e materiais especializados, todos os quais operam de forma confiável dentro das tolerâncias em escala nanométrica exigidas pela fabricação moderna de chips. Não há nenhuma palavra na história sobre o estado do sistema mecânico da referida ferramenta: não sabemos nada sobre o sistema de armazenamento de wafer, o estágio de wafer ou o estágio de retículo, todos essenciais para a operação e o rendimento.

Para colocar em perspectiva os esforços EUV da China, o laboratório secreto não está nem perto de fabricar a ferramenta alfa. Por enquanto, os laboratórios chineses que não conseguem sequer iluminar wafers, muito menos linhas e espaços de impressão, poderiam fazer algo com as ferramentas da ASML em 2006, quase 11 anos antes de a empresa lançar seu primeiro sistema Twinscan NXE:3400B para produção em alto volume. É claro que a engenharia reversa de alguns componentes poderia acelerar os engenheiros chineses, mas resta saber até que ponto isso será significativo.

Engenharia reversa de um ASML TwinScan NXE?

De acordo com Reuters De acordo com fontes familiarizadas com o esforço, a ferramenta EUV chinesa foi “desenvolvida” por uma equipe que inclui ex-engenheiros ASML e recém-formados em universidades, que supostamente fizeram engenharia reversa nas máquinas EUV da empresa. O laboratório secreto era tão secreto que seus funcionários recebiam identidades falsas para evitar serem detectados por espiões estrangeiros em um só lugar.

No entanto, não está claro como um engenheiro na China poderia fazer engenharia reversa de um scanner de litografia EUV, já que a empresa holandesa nunca forneceu um para a China e raramente treinou funcionários da China sobre como fazer a manutenção dos seus sistemas EUV, que não podem ser enviados para a República Popular.

A engenharia reversa de uma máquina contendo mais de 100.000 peças é uma tarefa difícil que exige centenas de engenheiros com conhecimento do assunto, razão pela qual a agência secreta liderada pelo governo chinês não apenas contratou ex-engenheiros da ASML China, mas também ex-funcionários de empresas holandesas de outros lugares, possivelmente Europa, Taiwan, e LinASML, os EUA, responsável pela Light Source, antiga tecnologia do LinASML. Agora lidera uma equipe do Instituto de Óptica de Xangai da Academia Chinesa de Ciências que registrou oito patentes relacionadas ao EUV em apenas 18 meses. Ainda assim, isso pode significar que ele usa sua experiência e conhecimento em vez de tentar replicar o que fez na ASML ou fazer engenharia reversa do que fez na ASML devido à ausência de um scanner EUV em seu laboratório.

“É compreensível que as empresas queiram replicar a nossa tecnologia, mas fazê-lo não é pouca coisa”, afirmou um comunicado divulgado pela ASML. Reuters ler

O relatório afirma que cerca de 100 recém-formados foram encarregados de fazer engenharia reversa de peças de equipamentos de litografia EUV e DUV, com cada estação de trabalho monitorada por uma câmera dedicada que registra o processo de desmontagem e remontagem, uma parte crítica de todo o programa de litografia da China. Os funcionários que combinam os elementos com sucesso recebem um bônus. Novamente, uma ferramenta TwinScan NXE é um mecanismo com mais de 100.000 peças trabalhando juntas, e não apenas a soma de todas as peças.

Para recapitular, a China desenvolveu um protótipo secreto de sistema de litografia EUV e começou a testá-lo, sugerindo que o país pode estar mais perto de reproduzir a tecnologia de fabricação de chips mais avançada existente do que se acreditava anteriormente. No entanto, os detalhes fornecidos no relatório indicam que a China ainda está a anos – senão a uma década – de fabricar chips utilizando litografia EUV.

A máquina pode gerar luz EUV de 13,5 nm usando o mesmo método de plasma produzido a laser (LPP) empregado pela ASML, demonstrando engenharia reversa massiva da tecnologia ocidental, em vez de usar métodos domésticos alternativos. No entanto, o equipamento é significativamente maior do que os sistemas comerciais atualmente disponíveis, não pode produzir chips utilizáveis ​​e parece ter dificuldades com outros componentes da litografia EUV, particularmente a óptica de ultraprecisão fornecida pela Carl Zeiss na ASML. Na verdade, detalhes sobre o sistema, como a potência da fonte de luz, a maturidade do subsistema óptico e a condição dos componentes mecânicos críticos, permanecem obscuros.

Embora a China espere que o primeiro protótipo de chip EUV apareça em 2028, fontes da Reuters dizem que 2030 é mais realista. Ainda assim, todo o esforço depende fortemente da contratação de ex-engenheiros ASML e de peças de engenharia reversa de equipamentos EUV e DUV existentes, que não são apenas difíceis de desenvolver, mas extremamente difíceis de fabricar. Enquanto isso, não há como dizer se a atual equipe responsável pela desmontagem e remontagem dos componentes pode realmente construir uma máquina ultracomplexa com mais de 100 mil peças para produzir semicondutores em grandes volumes.

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