چین کارخانه تولید ریزتراشه می سازد

به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست (SCMP)، محققان دانشگاه چینهوا در تلاش هستند تا تولید ریزتراشه را در چین برای دور زدن تحریم های ایالات متحده آغاز کنند.

به گزارش تکناک، با استفاده از روش جدیدی به نام میکروبانچینگ حالت پایدار (SSMB) steady-state microbunching، این تیم بر این باور است که این تکنیک جدید می تواند برای تولید ریزتراشه به صرت انبوه و  با کیفیت بالا و کاهش وابستگی چین به سیستم های لیتوگرافی استفاده شود. از جمله غول های صنعتی این زمینه می توان به شرکت لیتوگرافی مواد نیمه هادی پیشرفته (ASML) اشاره کرد.

شکستن انحصار

ASML توضیح می دهد: لیتوگرافی یا فوتولیتوگرافی، مرحله مهم در ساخت تراشه کامپیوتری است. این مرحله شامل پوشاندن ویفر با مواد حساس به نور و قرار دادن آن در معرض نور در داخل دستگاه لیتوگرافی ASML است. این امر با استفاده از اشعه ماوراء بنفش شدید (EUV) با طول موج فوق‌العاده کوتاه برای تولید تراشه‌هایی با گره‌های 7 نانومتری یا کوچکتر به دست می‌آید.

در حال حاضر، تنها ASML مالکیت انحصاری این فناوری را دارد و بنابراین، موقعیت غالب در بازار دارد. تا پایان سال 2022، ASML  180 سیستم EUV را با موفقیت تحویل داده است و طبق گزارش بلومبرگ که در آوریل منتشر شد، قصد دارد 60 دستگاه EUV اضافی را در سال جاری ارسال کند.

برای این منظور، برخی از کشورها، مانند چین، در حال کار بر روی یافتن راه هایی برای رقابت هستند و اینجاست که محققان دانشگاه چینهوا وارد میدان می شوند. پروفسور تانگ چوان شیانگ، رهبر پروژه از دانشگاه چینهوا توضیح داد که یکی از کاربردهای بالقوه تحقیق ما به عنوان منبع نور برای ماشین های لیتوگرافی EUV آینده است. او ادامه داد:  من فکر می‌کنم به همین دلیل است که جامعه بین‌المللی توجه زیادی به این موضوع دارد.

روش فعلی ASML از یک منبع نور EUV استفاده می کند که با استفاده از فناوری پلاسمای تولید شده توسط لیزر تولید می شود. این پالس‌های لیزری قدرتمند به سمت قطرات مایع ریز قلع هدایت می‌شوند و باعث فروپاشی آن‌ها و انتشار نور پالس EUV در هنگام برخورد می‌شوند. منبع نور EUV حاصل تقریباً 250 وات برق پس از انجام فرآیندهای فیلتراسیون و تمرکز شدید را تولید می کند.

هنگامی که پرتو EUV به تراشه می رسد، از بازتاب 11 آینه عبور کرده است که باعث اتلاف انرژی تقریباً 30 درصدی در هر نقطه می شود. در نتیجه، قدرت پرتو زمانی که در نهایت به ویفر می رسد کمتر از 5 وات است. این ممکن است با پیشرفت تولید به 3 یا 2 نانومتر مشکل ساز شود.

از سوی دیگر، فناوری نوآورانهSSMB  چوان شیانگ و تیمش به دلیل پهنای باند باریک، توان ترمینال بالاتری را با آینه های کمتر مورد نیاز تولید می کند. این امر با استفاده از انرژی آزاد شده توسط ذرات باردار برای تولید یک پهنای باند باریک از نور EUV خالص پیوسته با زاویه پراکندگی کوچک به دست می آید. ذرات باردار شتاب دار نور ساطع می کنند و شتاب دهنده ها را به یکی از درخشان ترین منابع نور مصنوعی تبدیل می کنند.

چالش اصلی در هدایت توزیع الکترون‌ها در حلقه ذخیره‌سازی شتاب‌دهنده است که باعث می‌شود آنها به تابش همزمان جمعی دست یابند. چوان شیانگ در یک گزارش آکادمیک در چینهوا در اکتبر 2022 گفت: این دستگاه می تواند تشعشعات با کیفیت بالا از امواج تراهرتز در طول موج 0.3 میلی متر تا امواج EUV در طول موج های 13.5 نانومتر تولید کند.

وی گفت: برخلاف لیزرهای الکترون آزاد که لیزرهای پالسی با توان حداکثری بالا تولید می کنند، منابع SSMB نور پیوسته با توان متوسط بالا تولید می کنند.

هنوز اول راه است

ژائو توضیح داد: هنوز راه زیادی تا توسعه مستقل ماشین‌های لیتوگرافی EUV باقی مانده است، اما منابع نوری EUV مبتنی بر SSMB جایگزینی برای فناوری تحریم شده به ما می‌دهند. وی افزود: این امر مستلزم نوآوری مداوم فناوری مبتنی بر منابع نور SSMB EUV و همکاری با صنایع بالادستی و پایین دستی برای ساخت یک سیستم لیتوگرافی قابل استفاده است.