به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، دانشمندان یک آزمایشگاه فوقامنیتی در شنژن در اوایل سال جاری نمونه اولیه دستگاهی را ساختهاند که واشنگتن سالها تلاش کرده از تحقق آن جلوگیری کند: یک دستگاه لیتوگرافی EUV.
این دستگاه توسط تیمی متشکل از مهندسان پیشین شرکت هلندی ASML بزرگترین تأمینکننده تجهیزات فوتولیتوگرافی در جهان که برای حکاکی الگوهای مداری روی ویفرهای سیلیکونی و ساخت تراشه به کار میروند ساخته شده است. این تیم با استفاده از قطعات ماشینهای قدیمیتر ASML که از بازارهای ثانویه تهیه شده بودند، اقدام به مهندسی معکوس دستگاه EUV این شرکت کرده است.
اگر این پروژه موفق شود، چین بهطور چشمگیری اهرم ژئوپلیتیکی خود را در برابر آمریکا افزایش خواهد داد. اولویت اصلی در تسلط بر فناوری EUV، کاربرد آن در حوزه دفاعی خواهد بود.
این دستاورد بالقوه چین نشان میدهد که چرا ماشینهای EUV در قلب جنگ فناوری میان آمریکا و چین قرار دارند و تسلط بر این فناوری میتواند بیانگر آن باشد که پکن سالها زودتر از برآوردهای غرب، به هدف خودکفایی در صنعت نیمهرسانا نزدیک شده است.
از آنجا که رؤیای نیمهرسانا به یک مسئله امنیت ملی تبدیل شده، نباید جاهطلبی چین و رویکرد همهجانبه این کشور برای مهندسی معکوس ماشینهای EUV را دستکم گرفت.
اگرچه نمونه اولیه دستگاه EUV چین هنوز موفق به تولید تراشههای عملیاتی نشده است، دولت این کشور هدفگذاری کرده تا سال ۲۰۲۸ با استفاده از این تجهیزات، مدارهای مجتمع پیشرفته تولید کند. با این حال، افراد نزدیک به پروژه میگویند هدف واقعبینانهتر سال ۲۰۳۰ است.
سامانههای EUV برای تولید تراشههای قدرتمند در گرههای فرایندی ۳ نانومتر و پایینتر کاملاً ضروری هستند. هرچه ابعاد مدارها کوچکتر باشد، توان پردازشی تراشهها بیشتر میشود.
در حال حاضر،ASML تنها شرکت سازنده تجهیزات تراشهسازی در جهان است که ماشینهای لیتوگرافی EUV را طراحی، تولید و عرضه میکند. با این حال، تحریمهای تحت رهبری آمریکا از سال ۲۰۱۹ فروش این ماشینها به چین را برای ASML ممنوع کرده است.
شرکتASML اعلام کرد: سامانههای EUV بهشدت پیچیدهاند و از صدها هزار قطعه در نقاط مختلف جهان ساخته میشوند و هیچ نقشه واحدی برای آنها وجود ندارد. این سامانهها متکی بر دههها تجربه و مالکیت فکری هستند که عمیقاً در یک زنجیره تأمین جهانی منحصربهفرد نهادینه شده است.
این ارزیابی نشاندهنده آن است که چین همچنان راهی طولانی در پیش دارد تا بتواند بهطور بالقوه با ماشینهای ساختهشده توسط ASML رقابت کند و یک زیستبوم پیشرفته از تأمینکنندگان و متخصصان را شکل دهد.
تسلط بر فناوری EUV بزرگترین چالش در حوزه تولید تراشههای «زیرمیکرونی عمیق» است و از سایر بخشهای این فرایند بهمراتب دشوارتر است. هنوز برای قضاوت درباره نزدیک بودن چین به تسلط کامل بر این فناوری، زود است.
حتی اگر چین بتواند با نمونه اولیه خود مقداری نور EUV تولید کند، تبدیل آن به یک فرایند تولیدی مقرونبهصرفه ممکن است سالها و حتی دههها زمان ببرد.
تلاشهای چین در حوزه EUV با احتمالاً بهترین زنجیره یکپارچه تأمین ساختهشده در تاریخ روبهرو است. ماشینهای EUV این شرکت علاوه بر اپتیکهای پیشرفته، شامل «مکاترونیک فوقدقیق» نیز هستند؛ یعنی تلفیق مهندسی مکانیک و علوم رایانه، در کنار سامانههای خلأ پیشرفته، متروولوژی و نرمافزار.
تولید یک تراشه EUV در مقیاس آزمایشگاهی با چرخههای نامحدود آزمون و خطا، قابل مقایسه با انجام این کار در یک کارخانه پیشرو TSMC نیست.
بر اساس یک مقاله پژوهشی منتشرشده در ماه مارس، لین نان، دانشمند ارشد پیشین ASML، رهبری گروهی از مهندسان را بر عهده داشته که موفق به توسعه یک پلتفرم منبع نور EUV با پارامترهایی در سطح رقابتی بینالمللی شدهاند؛ دستاوردی که امیدها به تولید داخلی مدارهای مجتمع پیشرفته را افزایش داده است. لین نان از جمله مهندسانی بوده که در ساخت نمونه اولیه دستگاه EUV در شنژن مشارکت داشته است.
همچنین، شرکت چینی سازنده سامانههای لیتوگرافی «شانگهای میکرو الکترونیکس اکوئیپمنت» طبق یک پتنت ثبتشده در مارس ۲۰۲۳، در حوزه مولدهای تابش EUV و تجهیزات لیتوگرافی نیز پیشرفتهایی داشته است.
بازار ماشینهای لیتوگرافی چین تا ۹۹ درصد در اختیار ASML و تأمینکنندگان ژاپنی، یعنی نیکون و کانن، قرار دارد. چین تنها حدود ۲ درصد از نیاز داخلی خود به ابزارهای کنترل فرایند در تولید تراشه را از تأمینکنندگان بومی تأمین میکند. این سهم در بخش لیتوگرافی حدود ۱.۵ درصد و در کل تجهیزات کارخانههای تولید ویفر حدود ۱۰ درصد است.
چین بهجز لیتوگرافی، هنوز در بخشهایی مانند متروولوژی و بازرسی که برای کنترل کیفیت، اندازهگیری ابعاد محصول و بهبود بازده تولید و سودآوری حیاتی هستند به خودکفایی نرسیده است.
توسعه سامانه EUV در شنژن به این معنا نیست که چین اکنون ابزاری آماده تولید انبوه دارد که بتواند تراشههای ۲ نانومتری و پایینتر تولید کند. برای افزایش بازده و توان عملیاتی، به هزاران یا حتی میلیونها ساعت بازخورد حاصل از کار با این ابزار نیاز است.
در عین حال، چین در حال بررسی راههایی برای استفاده از فناوری فرابنفش عمیق (DUV) بهمنظور دور زدن مؤثر محدودیتهای اعمالشده بر EUV است. بر اساس یک پتنت ثبتشده در سال ۲۰۲۲، شرکت هواوی مستقر در شنژن تلاش کرده با استفاده از ماشینهای قدیمیتر DUV و تکنیک «الگوسازی چهاربرابری خودتراز» (self-aligned quadruple patterning) به عملکردی در کلاس ۲ نانومتر دست یابد.
منبع: scmp
