China se enfrenta a importantes desafíos en la fabricación de semiconductores de última generación debido a las sanciones impuestas por Estados Unidos y los Países Bajos que limitan el acceso a equipos de litografía de ultravioleta extremo (UVE) de ASML. Esto ha llevado a empresas chinas, como Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) y Shanghai Yuliangsheng Technology, a invertir recursos significativos en el desarrollo de sus propias tecnologías de litografía de ultravioleta profundo (UVP).
Un avance notable ha sido reportado por el Instituto de Microelectrónica de la Academia China de Ciencias (IMECAS), que ha logrado integrar experimentalmente transistores de tipo GAA (Gate-All-Around) utilizando litografía UVP. Estos transistores son utilizados por líderes de la industria como Samsung, TSMC e Intel en la producción de chips avanzados, incluyendo los de 3 nanómetros y 2 nanómetros.
Mientras que China aún no ha alcanzado la capacidad para fabricar circuitos integrados de 3 nm con tecnología UVP, la investigación realizada por IMECAS podría ofrecer un camino alternativo hacia esta meta. A pesar de que la integración de transistores GAA marca un progreso, no implica que China esté cerca de producir chips de 3 nm a corto plazo, aunque representa un avance significativo en la competitividad.
La arquitectura de transistores GAA podría mitigar algunas de las limitaciones de la litografía UVP. Esta transición podría permitir a los fabricantes de semiconductores chinos dejar atrás la tecnología FinFET en favor de soluciones más avanzadas, acortando la brecha con sus competidores en Taiwán, Corea del Sur y Estados Unidos.
La litografía UVP utiliza luz ultravioleta con longitud de onda de 193 nm, en contraste con los 13,5 nm de la UVE. Aunque resulta sorprendente que se puedan crear chips de menor tamaño con una longitud de onda mayor, es importante considerar que la denominación del nodo no implica necesariamente la necesidad de imprimir estructuras de 3 nm directamente. La fabricación moderna de semiconductores emplea técnicas como el ‘multiple patterning’ y procesos avanzados de deposición y grabado para fabricar estructuras más pequeñas que la longitud de onda utilizada.
Este enfoque, sin embargo, puede afectar el rendimiento y aumentar la complejidad del proceso de fabricación, lo que podría reducir la competitividad de China en el mercado. Aun así, la arquitectura GAA ofrece a los investigadores y fabricantes chinos una vía potencial para avanzar en la tecnología de semiconductores y disminuir su dependencia de los equipos UVE que aún no pueden acceder.