محققان چینی از توسعه یک منبع فشرده لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) با اندازه رومیزی خبر دادند که با روش نوین HHG، امکان ساخت تراشه‌های ۱۴ نانومتری در دسته‌های کوچک را فراهم می‌کند. این دستاورد فنی، یک گام استراتژیک برای استقلال چین در حوزه ساخت ابزارهای پیشرفته نیمه‌هادی و دور زدن محدودیت‌های تجهیزات ASML محسوب می‌شود.
رونمایی چین از منبع لیتوگرافی EUV رومیزی برای تراشه‌های ۱۴ نانومتری
چین در یک تحول علمی مهم، از یک منبع فشرده و رومیزی لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) رونمایی کرده است که پتانسیل ساخت تراشه‌های ۱۴ نانومتری را فراهم می‌کند. این دستاورد که توسط محققان چینی اعلام شده، نشان‌دهنده یک رویکرد نوآورانه برای دستیابی به ابزارهای ساخت تراشه است و در عین حال که جایگزین مستقیم دستگاه‌های غول‌پیکر و پیشرفته ASML (شرکت پیشرو در لیتوگرافی نیمه‌هادی) نیست، یک مسیر جایگزین جذاب برای استقلال در این صنعت حیاتی ترسیم می‌کند.
فناوری نوین: تولید هارمونیک بالا به‌جای قطرات قلع
دستگاه‌های سنتی EUV که توسط شرکت‌هایی مانند ASML تولید می‌شوند، برای تولید نور EUV (با طول موج حدود 13.5 nm) از فرآیندی پیچیده استفاده می‌کنند: لیزر قدرتمند به قطرات میکروسکوپی قلع (Tin) شلیک می‌کند تا پلاسما تولید شود و از این پلاسما نور EUV ساطع می‌گردد. این روش نیازمند سیستم‌های جمع‌آوری نور بسیار بزرگ و آینه‌های پیچیده‌ای است که چین هنوز توانایی ساخت آن‌ها را ندارد.
در مقابل، نوآوری چینی بر مبنای استفاده از پدیده‌ای به نام تولید هارمونیک بالا (High Harmonic Generation - HHG) استوار است. در این روش از یک لیزر فمتوثانیه (Femtosecond Laser) برای شلیک به گاز آرگون استفاده می‌شود. این تعامل، نور EUV را از طریق HHG تولید می‌کند.
این طراحی به معنای حذف کامل نیاز به قطرات قلع و آینه‌های جمع‌کننده عظیم است که وابستگی چین به فناوری‌های خارجی در این حوزه را کاهش می‌دهد.
کوچک، کم‌مصرف، اما با تولید محدود
یکی از ویژگی‌های کلیدی این دستگاه، اندازه بسیار کوچک آن است؛ به‌گونه‌ای که گفته می‌شود می‌تواند روی یک میز اداری قرار گیرد. این در حالی است که دستگاه‌های سنتی EUV معمولاً ابعادی در حد یک اتوبوس دارند و ده‌ها متر فضا اشغال می‌کنند.
با این حال، تفاوت اصلی در توان مصرفی و مقیاس تولید است:
-
مصرف توان: دستگاه‌های سنتی برای تولید انبوه به توانی در حدود ۲۰۰ وات نیاز دارند. در مقابل، دستگاه چینی فقط حدود یک میکرووات در هر انفجار مصرف می‌کند. این ۲۰۰ میلیون برابر کمتر از توان مورد نیاز در خط تولید تجاری است.
-
تولید در مقیاس: به‌همین دلیل، این دستگاه نمی‌تواند برای تولید انبوه تجاری تراشه‌های ۱۴ نانومتری استفاده شود. تولید دسته کوچک (Batch Production) یا برای تحقیق و توسعه امکان‌پذیر است، اما برای تأمین نیازهای بازار گسترده کاربرد ندارد.
کاربردها و اهمیت استراتژیک
با وجود محدودیت در تولید انبوه، این فناوری کاربردهای مهم دیگری دارد که فراتر از تولید تراشه است:
-
نمونه‌سازی اولیه و توسعه: این دستگاه می‌تواند ابزاری مفید برای محققان چینی برای مطالعه، توسعه و ساخت تراشه در مقیاس کوچک باشد.
-
بازرسی و تشخیص نقص: می‌تواند برای بازرسی تراشه‌های پیشرفته و تشخیص عیوب ماسک‌های نوری استفاده شود. این قابلیت‌ها در کنترل کیفیت خطوط تولید فعلی بسیار مهم هستند.
-
تراشه‌های کوانتومی: این دستگاه برای نمونه‌سازی اولیه و تحقیق در حوزه تراشه‌های کوانتومی که معمولاً نیازمند دسته تولیدی کوچک هستند، بسیار مفید خواهد بود.
-
کاهش وابستگی: این گام، یک پیشرفت استراتژیک مهم برای چین در راستای استقلال در ابزارهای ساخت تراشه‌های پیشرفته تلقی می‌شود، به‌ویژه در شرایطی که دسترسی این کشور به ماشین‌های لیتوگرافی پیشرفته خارجی به‌شدت محدود شده است.
نتیجه‌گیری
دستیابی به یک منبع EUV قابل تنظیم با طول موج‌های بین ۱ تا ۲۰۰ نانومتر، یک موفقیت فنی برجسته برای محققان چینی است که نشان‌دهنده توانایی آن‌ها در یافتن راه‌حل‌های جایگزین و کم‌هزینه برای چالش‌های بزرگ است. اگرچه این دستگاه EUV رومیزی مستقیماً رقیب ماشین‌های پیشرفته ASML نیست، اما به‌طور قطع شکاف تکنولوژیکی موجود در بخش تحقیق و توسعه چین را پر می‌کند و به‌عنوان یک مسیریابی هوشمندانه برای دور زدن محدودیت‌های زنجیره تأمین جهانی مطرح است.