Здравствуйте, ononim, Вы писали:

S>>> стал генерироваться вихревой луч с орбитальным угловым моментом — спиральный лазерный луч
ЭФ>>Объясните, пожалуйста, мне эти слова.
O> закрученный свет

Что такое "закрученный свет"? Знаю, что бывает "поляризованный", но это другое.

Здравствуйте, xma, Вы писали:

Японское античудо: как умирала полупроводниковая промышленность Страны восходящего солнца и что будет дальше

Когда-то Япония доминировала на мировом рынке полупроводников. Но изменения в политике, жёсткая корпоративная культура и волна глобальной конкуренции вылились в 30 лет непрерывной стагнации отрасли в этой стране. Взойдёт ли снова солнце над Японией?

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews
Доминирование. Упадок. Возрождение. Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews
Сегодня ситуация на рынке чипов складывается так, что тот, кто контролирует полупроводники, контролирует будущее. По прогнозу Gartner, в 2025 году мировой рынок полупроводников достигнет рекордной отметки в $733 млрд. Чипы будут лежать в основе множества передовых технологий, включая искусственный интеллект, электромобили, освоение космоса и квантовые вычисления. Полупроводники — это уже не просто компоненты, они стали «стратегическими материалами», которые формируют основу национальной безопасности, промышленной инфраструктуры и технологического превосходства.

Когда-то Япония была в авангарде мирового рынка чипов. С конца 1980-х до начала 1990-х годов на долю японской полупроводниковой промышленности приходилось более половины мирового рынка, что положило начало настоящему золотому веку в индустрии этой страны. В 1986 году японские компании занимали первые три места в рейтинге производителей полупроводников по мнению Gartner: NEC была на первом месте, Hitachi — на втором, Toshiba — на третьем, а в первую десятку входили шесть японских компаний. В 2024 году, по прогнозу Gartner, уже ни одна японская компания не вошла в десятку лидеров. Слава быстро померкла.

Своё мнение о причинах кончины японского полупроводникового чуда высказал глава консалтинговой компании MM Research Institute Сэкигути Ваити (Sekiguchi Waichi).

В 70-е и 80-е годы прошлого столетия японские компании смогли вырваться вперёд благодаря чётко выстроенной вертикальной структуре ведения бизнеса — от разработки до выпуска готовой продукции. Узкая специализация также упрощала прогнозирование спроса, что было важно в условиях свободного рынка. Жёстко ориентированные группы разработчиков сосредотачивались на одной проблеме и не распылялись на множество продуктов. Железная дисциплина и самоотверженная работа, часто сверхурочная, помогли японским компаниям преодолеть лидерство США в разработке специализированных полупроводников для бытовой и компьютерной техники. Тем самым лидерами в стране стали «электротехнические» компании, такие как NEC и Toshiba.

Ещё одним фактором успеха стало то, что объём инвестиций в производство полупроводников в Японии в то время был небольшим, что позволяло принимать гибкие и оперативные инвестиционные решения на низших звеньях руководства. Другим преимуществом Японии стало то, что в стране начали выпускать также спектр полупроводниковых материалов и производственное оборудование. Это подвело к простому проектированию всей цепочки — от разработки до конечного продукта. На международном рынке Япония стала самодостаточной в производстве чипов.

Укрепление производства полупроводников в Японии, стимулирование внутреннего рынка, льготы производителям и другие меры привели к быстрому росту позиций японских производителей на мировом рынке, что крайне негативно восприняли в США. Соединённые Штаты были мировыми лидерами на рынке производства полупроводников, и Япония буквально начала лишать их прибыли в этой сфере.

В таких условиях в рамках первого этапа японо-американского соглашения о полупроводниках, заключённого в 1986 году, было подписано «дополнительное письмо» (секретный документ), в котором японское правительство обещало увеличить долю полупроводников иностранного производства на внутреннем рынке до 20 %. По сути, это было вмешательством в работу рынка, которое оказало серьёзное влияние на структуру японской промышленности. Более того, второй этап соглашения чётко обозначил целевую долю рынка для иностранных производителей, усилив давление в пользу структурных преобразований в полупроводниковой промышленности Японии. Это постепенно ослабило конкурентоспособность японских компаний и привело к ухудшению их позиций на мировом рынке.

Вертикальная ориентация производства в Японии привела к тому, что отдельные виды продукции начали доминировать и терять норму прибыли. В частности, в конце 80-х на долю японских полупроводников в мире приходилось более 50 % продукции, но в большинстве это была компьютерная память. Переход на выпуск логики и заказных БИС был крайне медленным. Также ориентация на выпуск DRAM требовала увеличения ёмкости чипов, что тянуло огромные средства на разработку новых продуктов. Тем самым к принятию решений по инвестициям младшие звенья руководства уже не допускались. Речь шла о суммах, судьбу которых могли определить только главы компаний, которые редко обладали необходимыми для принятия решений знаниями.

Сильные стороны электротехнических компаний общего профиля стали помехой. Тем временем за рубежом произошёл сдвиг в сторону горизонтального разделения труда, при котором проектирование и производство были разделены (яркий пример — деятельность TSMC), что привело к появлению гигантских полупроводниковых заводов (компаний по контрактному производству). Сохранение в Японии вертикальной интеграции означало, что по мере увеличения объёмов инвестиций стало невозможно делать это точечно и грамотно, что значительно снизило конкурентоспособность страны.

Первой выделить производство чипов в отдельный бизнес решилась компания Mitsubishi Electric, что вызвало волну критики в консервативной среде японских производителей. Но в длительной перспективе это принесло выгоду. Позже этому примеру в той или иной степени последовали остальные компании, хотя успех оказался временным и местами сомнительным.

Ещё одним ключевым фактором упадка японских производителей стало появление новых игроков, таких как южнокорейская компания Samsung Electronics. Так, в начале 2000-х годов компанию Samsung часто называли «второй Sony». Кроме того, та же Samsung управлялась владельцами, поэтому они могли быстро принимать решения. Также это помогало быстро осуществлять крупномасштабные инвестиции. Японская модель вертикальной интеграции была эффективной на начальном этапе развития полупроводниковой промышленности, но по мере расширения масштабов она теряла гибкость и не могла быстро реагировать на изменения, что стало проблемой.

В то же время важным фактором проблем японских производителей стал крах «пузыря» японской экономики после 1990-х годов, из-за чего японские производители перестали инвестировать. Кроме того, реструктуризация и пенсионная реформа в японских компаниях вынудили многих инженеров уйти на пенсию, что привело к тому, что корейские компании стали нанимать их, не жалея средств на заработные платы. В результате произошёл отток японских технических специалистов. Это отчасти привело к снижению конкурентоспособности японских производителей и повышению конкурентоспособности корейских.

Ещё одним ударом стало так называемое Плаза-соглашение (Plaza Accord) 1985 года. Этот подписанный странами G5 договор был направлен на уменьшение растущего торгового дефицита США (для постепенной и контролируемой девальвации доллара США относительно других валют), что привело к укреплению иены. В 1986 году, напомним, США заставили Японию частично покинуть мировой рынок и уступить долю внутреннего рынка. Последовавшие за этим экономические потрясения в Японии ударили также по производителям полупроводников. Прежняя политика «агрессивных инвестиций» стала невозможной. Прогресс замер.

Власти начали попытки по-своему регулировать отрасль, подталкивая к дроблению компаний, к слияниям и созданию причудливых союзов, таких как Fujitsu + Hitachi, NEC + Toshiba, Mitsubishi Electric + Oki Electric и других. Создание Elpida Memory также из их числа. Это оказалось удобно американцам, которые в лице Micron, игнорируя международный аукцион, поглотили активы Elpida. Аналогичный провал произошёл в сфере производства ЖК-дисплеев. Когда материнские компании слишком заботятся о своём имидже, гибкая реорганизация становится невозможной.

Во время всех этих потрясений сумели выжить производители полупроводниковых материалов и промышленного оборудования. Произошло это благодаря доступу к иностранным рынкам. Положение их далеко не радужное, но это оставляет возможность возродить в стране полупроводниковое производство. В Японии создали очередное экспериментальное предприятие — компанию Rapidus. Цепочки поставок сегодня стали довольно причудливыми, и Rapidus может выжить в новых условиях. В частности, как нам представляется (этот момент не нашёл отражения в оригинальной статье), японский производитель полупроводников может стать важным поставщиком чипов в случае горячей фазы конфликта западных партнёров с Китаем за Тайвань. Это гарантированно приведёт к блокаде тайваньских и китайских производителей, что откроет рынок для Японии, но это будет совсем другая история.

xma>Китай инвестирует 37 миллиардов евро в разработку внутренних систем литографии EUV
китайский EUV 0.33 NA позволит штамповать вплоть до "A7 eq" техпроцесса ? (т.е. если реально поспеют с массовым внедрением к 2030-ому году, то схватят бога за бороду)

INTERNATIONAL ROADMAP FOR DEVICES AND SYSTEMS™ 2024 EDITION LITHOGRAPHY & PATTERNING (13/22 страница)

xma>Китай инвестирует 37 миллиардов евро в разработку внутренних систем литографии EUV

[1 июля 2025 г.] Крупный прорыв в отечественном производстве машин EUV-литографии!
https://finance.sina.com.cn/roll/2025-07-01/doc-infcxsmq6834844.shtml

Hyperion-1 — первый прототип EUV, совместно разработанный компаниями XX и XXX, который имеет ключевое значение для достижения Китаем самодостаточности в области передовых полупроводников.

В нем используется технология лазерно-генерируемой плазмы (LDP) с применением волоконного лазера Yb (50 Вт) и многослойного зеркала Mo/Si (коэффициент отражения 65%) для получения узлов размером 5–3 нанометра в небольших партиях.

настоящее время компания производит около 10 пластин в час (по сравнению со 150 у ASML) и специализируется на НИОКР и разработке чипов X-chip. К 2026 году мощность Hyperion-2 увеличится до 150 Вт, что позволит начать коммерческое производство. Цель компании — разрушить монополию ASML и обеспечить поддержку чипов для будущих Ascend 930 (5 нм), Ascend 920B (5 нм) и Ascend 910D (5 нм).

Ключевое преимущество: независимость от западных цепочек поставок.

К числу задач относятся повышение производительности и долговечности.

SMIC! Huawei! Китайская EUV-литографическая машина запущена в опытное производство!
http://www.cnmec.net/China-In-House-EUV-Machines.htm

Сообщается, что Китай начнёт опытное производство EUV-оборудования в третьем квартале 2025 года

Сообщается, что эти специально разработанные EUV-литографические машины используют лазерно-индуцированную плазму (LDP), которая несколько отличается от лазерно-генерируемой плазмы (LPP) ASML.

«Ожидается, что крупномасштабное производство отечественных EUV-литографических машин в Китае начнётся в 2026 году, при этом новый метод обеспечивает более простую и энергоэффективную конструкцию».

В настоящее время Huawei ограничивается разработкой чипсетов Kirin по 7-нм техпроцессу. Бывший китайский гигант может лишь вносить незначительные изменения, чтобы сделать свои последующие SoC более производительными, чем предыдущие. Благодаря этому развитию Huawei может значительно сократить отставание от таких компаний, как Qualcomm и Apple

Политика ASML, запрещающая продажу в Китай литографических установок EUV, напрямую блокирует путь таким компаниям, как SMIC, к освоению технологических процессов с нормами ниже 7 нм.

Однако именно эта «удушающая» блокада стимулировала крупнейшую совместную работу в истории полупроводниковой промышленности Китая:

Разработанный Харбинским технологическим институтом источник света DPP-EUV уже в 2023 году достиг практической мощности 120 Вт, а высокоточная система изогнутых зеркал Чанчуньского института оптики, точной механики и физики с помощью запатентованной технологии объектива Китайской академии наук контролирует искажение волнового фронта с точностью до 1/50 диаметра человеческого волоса.

Этот треугольный исследовательский подход «источник света-оптика-механика» позволил Китаю успешно построить свой первый прототип EUV в 2024 году. В марте 2025 года, когда литографическая машина SMEE-3600, оснащенная технологией LDP, прошла 24-часовое стресс-тестирование на заводе Huawei в Дунгуане, данные, отслеживаемые инженерами, оказались обнадеживающими: по сравнению с моделью NXE:3600D от ASML ее плотность фотонов увеличилась в 1,7 раза, энергопотребление на одну пластину снизилось на 45%, а точность совмещения маски превысила 0,12 нм.

Технология LPP компании ASML основана на бомбардировке оловянной мишени лазерами на диоксиде углерода высокой энергии с целью получения плазмы, а для согласованной работы всей системы требуется 400 000 деталей.

Выбранный Китаем путь технологии LDP заключается в прямом возбуждении паров олова для генерации плазмы посредством высоковольтного разряда между электродами. Такая «безлазерная» конструкция не только уменьшает габариты оборудования на 30%, но и повышает эффективность преобразования энергии с 0,8% от LPP до 2,3%.

в сочетании с алгоритмом управления квантовым туннелированием Китайской академии наук позволили SMEE-3600 достичь ширины линии однократной экспозиции 13 нм с числовой апертурой 0,33NA. Это эквивалентно достижению технологического узла, доступного только для высокочастотного EUV-оборудования третьего поколения (0,75NA) с параметрами производительности EUV-оборудования второго поколения ASML (0,55NA).

Стоимость одной литографической машины ASML EUV составляет около 150 миллионов долларов, в то время как предполагаемая стоимость серийного производства SMEE-3600 составляет всего 60% от этой суммы.

Это преимущество обусловлено упрощением сложных оптических систем с помощью технологии LDP, а также вертикальной интеграцией внутренней цепочки поставок: EUV-фоторезист компании Xuzhou Bokang, полировальное оборудование компании Huahai Qingke и травильные машины компании AMEC образуют замкнутый технологический цикл благодаря отраслевому альянсу из 2000 компаний.

По расчетам Министерства промышленности и информационных технологий, когда в 2026 году отечественная EUV-технология выйдет на массовое производство по 4-нм техпроцессу, себестоимость одного чипа снизится на 40% по сравнению с производством на импортном оборудовании.

В недавнем отчете Ассоциации полупроводниковой промышленности (SIA) признается, что технологический разрыв Китая в области EUV сократился с четырех поколений пять лет назад до 12 месяцев.

Несмотря на проблеск надежды, проблемы остаются серьёзными. Инженерные проблемы, такие как стабильность плазмы и срок службы электродов в технологии LDP, всё ещё требуют решения, в то время как платформа ASML Hyper NA EUV (0,75NA), выпуск которой запланирован на 2030 год, по-прежнему сохраняет своё теоретическое преимущество в производительности.

По состоянию на март 2025 года на долю Китая приходилось 60% мировых патентов, связанных с LDP. Совместно созданная Huawei и SMIC пилотная линия 3 нм включает 200 машин китайского производства. Тем временем, технология ASML «иммерсионная литография + многократная экспозиция» постепенно заменяется литографическими машинами серии SSX800 от Shanghai Microelectronics.

xma>Перспективы китайской суверенной литографии (КНР)
Huawei сможет освоить выпуск чипов по нормам 2 нм без нового оборудования? Патент компании описывает технологию, которая может это позволить
https://www.ixbt.com/news/2025/12/03/huawei-smozhet-osvoit-vypusk-chipov-po-normam-2-nm-bez-novogo-oborudovanija-patent-kompanii-opisyvaet-tehnologiju.html

Компания Huawei, возможно, заполучит технологию, которая позволит ей выпускать 2-нанометровые чипы на старом оборудовании без использования экстремального ультрафиолета.

В основе разработки Huawei лежит оптимизированный поток самосовмещенного четырехслойного шаблонирования (SAQP), который сокращает количество требуемых экспозиций DUV до всего четырех, что является существенным улучшением по сравнению с традиционными схемами многослойного шаблонирования, которые часто требуют гораздо большего количества проходов и значительно повышают сложность.

Машины DUV сейчас используются SMIC для производства чипов по нормам 7 нм и, судя по новым SoC Kirin 9030, компания уже освоила техпроцесс уровня 5 нм.