Di tengah sanksi ketat dari Amerika Serikat yang membatasi akses ke teknologi semikonduktor canggih, China justru digadang-gadang mencetak tonggak penting dalam industri chip global.
Perusahaan manufaktur chip terbesar di China, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), dilaporkan berhasil memproduksi chip canggih dengan fabrikasi 5 nanometer (nm) tanpa menggunakan mesin litografi ekstrem ultraviolet (EUV) buatan Belanda.
Untuk diketahui, selama ini, mesin EUV dianggap sebagai mesin wajib dalam pembuatan chip sekelas ini.
Menurut laporan GizmoChina, keberhasilan China dicapai lewat pendekatan teknis yang berbeda dan jauh lebih kompleks, yakni menggunakan teknologi litografi lama berbasis deep ultraviolet (DUV) yang dipadukan dengan metode yang dinamakan Self-Aligned Quadruple Patterning (SAQP).
Pendekatan ini lebih disebut rumit, mahal, dan rawan kesalahan, namun terbukti bisa menghasilkan chip 5nm yang fungsional.
Teknologi DUV (Deep Ultraviolet) dan EUV (Extreme Ultraviolet) adalah dua jenis teknologi litografi berbasis cahaya yang digunakan dalam proses manufaktur semikonduktor untuk mencetak pola sirkuit rumit pada wafer silikon.
Perbedaan utamanya terletak pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dan tingkat ketelitian hasil cetakannya.
DUV memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang lebih tinggi (sekitar 193 nanometer), sedangkan EUV menggunakan panjang gelombang cahaya yang lebih pendek (sekitar 13,5 nanometer).
Karena itu, EUV mampu mencetak fitur yang lebih halus dan ukuran chip yang lebih kecil dibandingkan DUV, sehingga memungkinkan miniaturisasi perangkat yang lebih ekstrem.
Bagaimana SMIC membuat chip 5nm tanpa EUV?
Terobosan SMIC yang disebut sukses membuat chip 5nm tanpa mesin EUV tersebut dirinci dalam serangkaian tweet oleh analis semikonduktor William Huo di X/Twitter.
Dalam utas (thread) tersebut, Huo menjelaskan bagaimana SMIC memanfaatkan teknik multi-patterning ekstrem berbasis DUV untuk menggantikan peran EUV, yang teknologinya dibatasi aksesnya oleh pemerintah AS dan sekutunya.
Menurut Huo, SMIC menggunakan metode SAQP (teknik untuk mencetak pola super kecil di permukaan wafer chip) untuk meniru presisi litografi EUV, meskipun proses ini jauh lebih kompleks.
Proses ini melibatkan banyak tahapan litografi dan etsa (etching), dengan akurasi tinggi dan kesabaran teknis yang luar biasa.
Di-blacklist sejak 2020, SMIC dilarang pakai mesin EUV
Secara teori, SMIC sebenarnya tak lagi mendapat akses langsung ke aneka teknologi AS untuk memproduksi chip dengan arsitektur 10 nm atau yang lebih canggih lagi. Ini terjadi sejak Semiconductor Manufacturing International Corporation masuk daftar hitam "entity list" AS pada Desember 2020.
Aturan itu juga membuat SMIC dilarang memakai mesin extreme ultraviolet lithography (EUV), bikinan perusahaan Belanda, ASML. Mesin ini pula yang sedianya dipakai untuk memproduksi chip 7 nm atau yang lebih canggih.
Sejak saat itu, SMIC mulai menghadapi kendala dalam memproduksi chip canggih karena. Chip terakhir yang pernah dibuat SMIC adalah chip berfabrikasi 14 nanometer.
Sejak diberlakukannya sanksi ekspor oleh AS dan sekutunya, banyak pihak meyakini China akan terhenti di teknologi chip 14nm. Namun SMIC kini justru membalik prediksi itu.
Dengan “memeras” kemampuan alat-alat DUV yang tersedia, mereka membangun proses manufaktur ultra-presisi yang disebut dapat menyaingi hasil EUV, kemudian digunakan untuk memproduksi chip 5nm.
Perlu diketahui, semakin kecil angka fabrikasi (misalnya dari 7nm ke 5nm ke 3nm), secara umum chip-nya semakin kencang dan banyak fitur canggih yang bisa dijalankan.
Bahkan beredar kabar juga, SMIC tengah bereksperimen mendorong teknologi DUV ke tingkat yang lebih ekstrem lagi, yakni untuk memproduksi chip 3nm menggunakan metode Self-Aligned Octuple Patterning (SAOP).
Metode SAOP bisa disebut sebagai versi yang lebih ekstrem dari SAQP. Dalam proses ini, pola struktur sirkuit miniatur, seperti jalur listrik dan posisi transistor, dicetak ulang hingga delapan kali.
Tujuannya adalah untuk mendapatkan detail pola yang jauh lebih kecil dan rapat, melampaui apa yang bisa dicapai oleh SAQP yang "hanya" melakukan empat kali pencetakan, sebagaimana dihimpun KompasTekno dari GizmoChina, Kamis (8/5/2025).
