В ближайшие пять лет Китай намерен перейти к массовому изготовлению полупроводников третьего поколения. Они будут выпускаться не на основе чистого кремния (как сейчас), а на подложке из карбида кремния с химической формулой SiC. Развитие технологий производства и использования перспективного материала включено в план 14-й пятилетки.

Данное решение недавно принято в Министерстве промышленности и информационных технологий КНР. Ставка на карбид кремния обусловлена тем, что современные технологии изготовления полупроводников достигли предела роста. Еще в прошлом десятилетии ведущие производители процессоров (Intel, AMD, TSMC, Qualcomm и другие) «уперлись» в размеры техпроцесса 4-10 нанометров.

Уменьшить размеры для повышения эффективности процессоров не получается из-за законов физики. Дальнейшая миниатюризация приводит к резкому увеличению рисков деградации полупроводниковых элементов. Как следствие, к поломке процессора ведет даже незначительный скачок температуры за пределы штатных величин.

Выход из технологического тупика давно известен: переход от матриц из чистого кремния к подложкам из более «выносливых» материалов.

Одним из них является SiC. Это вещество имеет в 10 раз большую электрическую прочность, нежели традиционный кремний, процессоры на его основе способны работать без деградации при температуре до 600 °С. Карбид кремния сохраняет стабильные электрические характеристики даже при сильном нагреве. Материал устойчив к радиации и обладает рядом других преимуществ перед обычным кремнием.

Изготовление порошкообразного SiC было запатентовано еще в конце XIX века. Однако вплоть до нынешнего времени большой проблемой остается синтез химически чистого SiC, а также его применение в качестве основы микропроцессоров. Для их изготовления нужны свежие (хотя и не принципиально новые) технологии: от выращивания сверхчистых кристаллов до фотопечати транзисторов и многоуровневой разводки соединений на матрицах из перспективного материала.

Согласно планам Министерства промышленности КНР, эти и другие вопросы должны быть решены в течение 14-й пятилетки. До 2025 года Китай планирует потратить на развитие своей полупроводниковой отрасли астрономическую сумму в 1,4 трлн. долларов. Часть из нее будет направлено на переход к производству процессоров из карбида кремния.

По мнению аналитиков, у КНР есть все шансы добиться успеха и уже в обозримом будущем стать мировым лидеров в производстве микропроцессоров. Ни одна страна (или крупная компания) сегодня не способна инвестировать столь внушительную сумму в переход на третье поколение полупроводников. А ведь именно они станут основой для создания высокочастотных процессоров нового типа и технологий связи, которые придут на смену 5G, уверены эксперты электронной индустрии.

По материалам chinadaily.com.cn