چین که مدت‌هاست زیر فشار تحریم‌های تکنولوژیکی قرار دارد، به تازگی قدم بزرگی به سمت خودکفایی برداشته و ابزار جدید خود را برای لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) توسعه داده است. این سیستم جدید که در حال حاضر در مرکز هوآوی در شهر دونگ گوان در حال تست شدن است، از فناوری پلاسمای تخلیه ناشی از لیزر (LDP) استفاده می‌کند و به نظر می‌رسد که می‌تواند به یک رقیب جدی برای غول هلندی این حوزه یعنی ASML تبدیل شود. برای جزئیات بیشتر با شهر سخت افزار همراه شوید.
مشخصات فنی سیستم جدید
همانطور که گفتیم سیستم جدید چینی‌ها به کمک روش LDP نور فرابنفش شدید (EUV) با طول موج 13.5 نانومتر تولید می‌کند. اما این روش LDP چیست و دقیقا چطور کار می‌کند؟ در این فناوری، قلع بین الکترودها بخار شده و به کمک تخلیه ولتاژ بالا به پلاسما تبدیل میشود. حالا در این پلاسما، الکترون‌ها و یون‌ها با یکدیگر برخورد می‌کنند و طول موج مورد نیاز را تولید می‌کنند.
جالب است بدانید که این روش در مقایسه با فناوری تولید پلاسما به کمک لیز (LPP) که شرکت هلندی ASML به کار می‌برد، مزایای بسیار بیشتری دارد. طراحی ساده‌تر، فضای کمتر، مصرف انرژی بهینه‌تر و شاید مهم‌تر از همه، هزینه تولید پایین‌تر از مهم‌ترین مزایایی هستند که چینی‌ها را وارد رقابت با ASML می‌کنند.
ASML در سیستم‌های خود از لیزرهای پرقدرت و سامانه‌های الکترونیکی پیچیده مبتنی بر FPGA استفاده می‌کند، اما روش چینی‌ها سرعت بیشتری دارد و می‌توان گفت که یک میان‌بر هوشمند به حساب می‌آید. پس از تحریم‌هایی که ایالات متحده روی صادرات تجهیزات EUV به شرکتهای چینی اعمال کرده بود، چینی‌ها به تجهیزات مناسب دسترسی نداشتند و حالا به کمک این فناوری جدید، کاملا خودکفا شده‌اند.
محدودیت‌های پیشین و ضرورت EUV
با توجه به گزارشی که وب سایت Techpowerup منتشر کرده است، پیش از این صنعت نیمه‌هادی چین به لیتوگرافی (فناوری نقش‌گذاری در ساخت تراشه) فرابنفش عمیق یا همان DUV با طول موج‌های 248 نانومتر (KrF) و 193 نانومتر (ArF) وابسته بود. اما پیشرفته‌ترین فناوری DUV هم که همان لیتوگرافی غوطه وری 193 نانومتری است، مراحل بسیار پیچیده‌ای دارد. در سمت دیگر EUV با طول موج 13.5 نانومتر این فرایند را به طور قابل توجهی ساده‌تر و دقیق‌تر می‌کند.
اما همه این‌ها چه معنی می‌دهد؟ به زبان ساده چه اتفاقی در حال رخ دادن است؟ اگر هنوز متوجه نشده‌اید، در ادامه کمی ساده‌تر برایتان توضیح خواهیم داد.
مشکل اصلی این است که برای تولید تراشه‌های پیشرفته، باید الگوهای بسیار کوچکی روی ویفر سیلیکونی حک شوند. حالا هرچقدر که طول موج کوتاه‌تر باشد، می‌توان الگوهای کوچک‌تری ایجاد کرد و تراشه‌هایی ساخت که ترانزیستورهای بیشتری دارند و در نتیجه عملکرد بهتری هم خواهند داشت.
تا امروز چین از لیتوگرافی فرابنفش عمیق استفاده می‌کرد که پیش‌تر توضیحاتی در مورد آن دادیم و همانطور که گفتیم، بهترین فناوری DUV لیتوگرافی غوطه‌وری است که می‌تواند تراشه‌های نسبتا پیشرفته‌ای هم تولید کند. اما مشکل اینجاست که طول موج نور آن بلند است و یک فرایند باید چندین بار تکرار شود تا به دقت کافی برسیم که این یعنی زمان بیشتری لازم است.
حالا EUV از نور 13.5 نانومتری استفاده می‌کند که خیلی کوتاه‌تر از DUV است، یعنی الگوهای دقیق‌تر و کوچک‌تر را بدون نیاز به تکرار فرایند در یک مرحله ایجاد می‌کند. چین قبلا به این فناوری دسترسی نداشت و این مانع بسیار بزرگی در تولید تراشه‌های مدرن بود.
برنامه‌ریزی و چشم‌انداز تولید
حالا این سیستم جدید قرار است در سه ماهه سوم سال 2025 به مرحله تولید آزمایشی برسد و تولید انبوه آن هم برای سال 2026 هدف گذاری شده است. اگر تست‌ها موفقیت آمیز باشند، این سیستم تهدید بزرگی برای ASML خواهد بود. با این حال، سوالات زیادی در مورد رزولوشن، پایداری تولیدو سازگاری با فرآیندهای موجود باقی مانده که پاسخشان در آینده مشخص خواهد شد.
رقابت در هزینه و بازار
این سیستم جدید چینی‌ها که High-NA EUV نام دارد، حدود 380 میلیون دلار قیمت دارد، این یعنی هر کارخانه‌ای که بخواهد از این فناوری استفاده کند، باید سرمایه بزرگی را وارد چین کند. البته چین هنوز هزینه توسعه سیستم EUV را اعلام نکرده اما احتمال دارد که ابزار هوآوی ارزان‌تر از ASML باشد.
از آن جالب‌تر این که چین احتمالا این فناوری را برای ارتقای سسیتم‌های قدیمی DUV هم طراحی خواهد کرد و این یعنی می‌تواند تجهیزات فعلی را به EUV ارتقا بدهد، بدون این که لازم باشد همه چیز را از صفر شروع کند.
با همه این توصیفات، رسیدن به تولید انبوه کار سخت و پیچیده‌ای خواهد بود و باید منتظر نتایج آزمایش این فناوری در مقیاس تولید انبوه باشیم. حالا به نظر شما چینی‌ها می‌توانند بازار نیمه هادی‌ها را تغییر بدهند و ASML را به دردسر بیاندازند؟
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت