رونمایی چین از نخستین سیستم لیتوگرافی e-beam ساخت داخل

رونمایی چین از نخستین سیستم لیتوگرافی e-beam ساخت داخل

۱۴۰۴-۰۵-۲۵
0 نظرات سارا احمدی

6 دقیقه

چین اولین سیستم لیتوگرافی الکترونی تولید بومی خود را معرفی کرد

چین به تازگی از نخستین سامانه لیتوگرافی پرتو الکترونی (e-beam) ساخت داخل با نام «شی‌ژی» که در دانشگاه ژجیانگ شهر هانگژو توسعه یافته است، پرده برداشت. این دستاورد مهمی است، به ویژه در شرایطی که کنترل‌های صادراتی مانع ورود پیشرفته‌ترین سامانه‌های لیتوگرافی فرابنفش بسیار شدید (EUV) — که عمدتاً توسط شرکت هلندی ASML تولید می‌شوند — به چین شده است. هر چند سامانه‌های لیتوگرافی فرابنفش عمیق (DUV) در سطح فناوری پایین‌تر همچنان در دسترس‌اند، ولی ورود شی‌ژی نشان‌دهنده گامی جدی در جهت تلاش فزاینده چین برای خودکفایی در تجهیزات نیمه‌هادی است.

اهمیت لیتوگرافی: نودها، طول موج و تراکم ترانزیستور

در هسته تولید تراشه‌های مدرن، لیتوگرافی قرار دارد؛ فرآیندی که طی آن الگوهای مداری بر روی ویفرهای سیلیکونی منتقل می‌شود. انواع مختلف لیتوگرافی، با استفاده از طول موج‌ها یا پرتوهای متفاوت، قابلیت ساخت ویژگی‌های ریزتر را فراهم می‌کنند. سیستم‌های DUV معمولاً با نور 193 نانومتر کار می‌کنند، درحالی‌که EUV با طول موج کوتاه‌تر 13.5 نانومتر امکان لیتوگرافی نودهای کمتر از 7 نانومتر را فراهم می‌سازد. هر چه نود کوچکتر و تراکم ترانزیستور (تعداد ترانزیستور در هر میلی‌متر مربع) بیشتر باشد، تراشه توان و کارایی بیشتری خواهد داشت. اکنون کارخانه‌هایی مانند TSMC و سامسونگ در حال تولید تراشه‌های 2 نانومتری‌اند که گویای فاصله تکنولوژیکی با چین، بدون دسترسی به ابزارهای EUV سطح بالا است.

معرفی شی‌ژی و توانمندی‌های آن

شی‌ژی یک دستگاه لیتوگرافی پرتو الکترونی است که با بهره‌گیری از پرتوهای متمرکز الکترونی، الگوهای مداری را مستقیماً بر روی ویفر یا ماسک نگاشته می‌کند. طبق گزارش‌های محلی، این دستگاه قادر است عرض خط‌هایی تا حدود 8 نانومتر را ایجاد کند و دقت موقعیت‌یابی نزدیک به 0.6 نانومتر را به نمایش بگذارد — مشخصاتی که با استانداردهای بین‌المللی در زمینه تحقیقات همخوان است. این دستگاه، که در دانشگاه ژجیانگ توسعه یافته، نسبت به نمونه‌های وارداتی قیمت کمتری دارد و توجه مراکز تحقیقاتی و کارخانه‌های تخصصی چینی را به خود جلب کرده است.

ویژگی‌های محصول

  • فناوری: لیتوگرافی پرتو الکترونی متمرکز جهت نگارش مستقیم و ساخت ماسک
  • دقت تصویر: قابلیت ایجاد ساختارهایی با عرض خط تا 8 نانومتر
  • دقت موقعیت‌یابی: تقریباً 0.6 نانومتر، مناسب برای تحقیق و نمونه‌سازی
  • هزینه: گزینه‌ای ارزان‌تر نسبت به دستگاه‌های وارداتی
  • کاربرد: عمدتاً در تحقیقات، نگارش ماسک، تولید آزمایشی و توسعه فرایند، و نه برای تولید انبوه

مقایسه: لیتوگرافی پرتو الکترونی، DUV و EUV

هر شیوه لیتوگرافی نقش خاصی در زنجیره ارزش نیمه‌هادی‌ها دارد:

  • پرتو الکترونی (e-beam): وضوح و انعطاف‌پذیری عالی برای نگارش مستقیم و ساخت ماسک. سرعت پایین آن برای تولید انبوه مناسب نمی‌باشد اما در نمونه‌سازی و تراشه‌های خاص کم‌تیراژ ایده‌آل است.
  • DUV (193 nm): روشی بالغ با سرعت بالا که برای نودهای بالاتر از 7 نانومتر استفاده گسترده دارد — خصوصاً به کمک تکنیک‌های چند الگویی.
  • EUV (13.5 nm): تنها راهکار عملی فعلی برای الگوگذاری تکی در نودهای زیر 7 نانومتر برای تولید حجمی. با این حال، دستگاه EUV بسیار پیچیده و گران است و در برخی کشورها مشمول محدودیت صادراتی می‌شود.

مزایا و محدودیت‌های شی‌ژی

مزایا:

  • امکان تحقیقات داخلی روی فناوری‌های پیشرفته بدون نیاز به تأمین‌کنندگان خارجی.
  • هزینه پایین‌تر نسبت به نمونه‌های وارداتی و درنتیجه دسترسی بهتر برای دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌ها.
  • نگارش مستقیم دقیق برای ساخت ماسک، نمونه‌سازی و اجزای ویژه نیمه‌هادی.

محدودیت‌ها:

  • به علت سرعت پایین، این سامانه جایگزین DUV یا EUV برای تولید انبوه تراشه‌های اصلی نخواهد شد.
  • ادغام با فرایندهای تولید عمده، نیازمند توسعه نرم‌افزار و مواد و زمان بیشتر است.

کاربردها و اهمیت بازار

بزرگترین ارزش فوری شی‌ژی، در پژوهش، ساخت ماسک و تولید آزمایشی است. دانشگاه‌ها، آزمایشگاه‌های ملی و کارخانه‌های خاص می‌توانند با این دستگاه، فرایندهای لی‌توگرافی جدید را توسعه دهند، معماری‌های تازه را آزمایش کنند و ماسک‌های نوری برای تراشه‌های ویژه بسازند. از منظر استراتژیک، تولید داخلی این ابزارها، وابستگی چین به تجهیزات خارجی را کاهش داده و توسعه دانش بومی را سرعت می‌بخشد.

پیامدهای گسترده‌تر: هواوی، SMIC و رقابت در ساخت EUV

عرضه شی‌ژی هم‌زمان شده با اخباری مبنی بر تلاش شرکت‌های کلیدی چین برای دستیابی به فناوری‌های لیتوگرافی پیشرفته‌تر. به گزارش‌ها، هواوی یک نمونه اولیه دستگاه EUV را در تاسیسات دانگ‌گوان آزمایش کرده و هدف‌گذاری برای تولید انبوه آن در سال 2026 مطرح است. اگر این پروژه موفقیت‌آمیز باشد، پلتفرم داخلی EUV می‌تواند تحول چشمگیری در مسیر صنعت نیمه‌هادی چین ایجاد کند و شرکت‌هایی چون SMIC و هواوی را قادر سازد که در نودهای پیشرفته‌تر با رقبای جهانی رقابت کنند.

زمینه تاریخی

پیش از محدودیت‌های صادراتی آمریکا، های‌سیلیکون هواوی یکی از بزرگ‌ترین سفارش‌دهندگان نودهای پیشرفته TSMC بود. چیپ Kirin 9000، که بر روی نود 5 نانومتر توسط TSMC ساخته و در سری Mate 40 هواوی در سال 2020 استفاده شد، پتانسیل تلفیق کامل با آخرین فناوری تولید را به نمایش گذاشت. پس از تشدید تحریم‌ها، هواوی به تأمین‌کنندگان جایگزین روی آورد و سری Mate 60 در سال 2023 با چیپ Kirin 9000S تولید شده توسط SMIC با فرآیند 7 نانومتری ـ و پشتیبانی از 5G ـ صنعت را شگفت‌زده کرد.

جمع‌بندی: گامی مهم اما نه پایانی

شی‌ژی یک موفقیت برجسته برای چین در زمینه تحقیق و نمونه‌سازی نیمه‌هادی‌ها محسوب می‌شود، اما برای تولید انبوه تراشه‌های نود پایین‌تر از 7 نانومتر، هنوز به سامانه‌های DUV و EUV نیاز است. با این وجود، این پیشرفت به عنوان بخشی از راهبرد کلان چین — از جمله پروژه‌های داخلی EUV و سرمایه‌گذاری ادامه‌دار در حوزه تجهیزات نیمه‌هادی — اقدامی سنجیده و مهم در تقویت توان داخلی و کاهش وابستگی به خارج تلقی می‌شود. برای ناظران و فعالان صنعتی، این موضوع نشانه عزم جدی چین در پیمودن مسیر مستقل و تکمیل زنجیره تجهیزات نیمه‌هادی است.

منبع: phonearena

سلام! من سارا هستم، عاشق دنیای فناوری و گجت‌های جدید. از بچگی شیفته موبایل و لپ‌تاپ بودم و حالا خوشحالم که می‌تونم آخرین اخبار و ترندهای دنیای تکنولوژی رو باهاتون به اشتراک بذارم.

نظرات

ارسال نظر

مطالب مرتبط