الصين تقترب من الاستقلال في صناعة الرقائق بفضل أداة جديدة

تمكن باحثون صينيون من تطوير مصدر ضوء فوق بنفسجي متطرف (EUV) بحجم مكتبي لإنتاج رقاقات صغيرة بدقة 14 نانومتر.

وبينما لا يمكن لهذه التقنية الجديدة أن تحل محل ماكينات "ASML" المتقدمة، فإنها تمثل بديلًا مثيراًٍ للاهتمام لإنتاج دفعات صغيرة عند الحاجة، بالإضافة إلى إمكانيات أخرى مثل فحص الرقاقات، ونمذجة رقاقات الكم، واكتشاف عيوب الأقنعة الضوئية (photomask).

لا يُقصد بهذه الآلة أن تكون نسخة مصغرة من ماكينات "ASML"، لكنها مفيدة جداً في البحث والتطوير والتصنيع على نطاق محدود، كما تمثل خطوة مهمة نحو الاستقلالية في أدوات صناعة الرقائق المتقدمة، بحسب تقرير نشره موقع "interestingengineering" واطلعت عليه "العربية Business".

تعتمد ماكينات "ASML" التقليدية على تقنية laser-produced plasma (LPP) لتفجير قطرات القصدير تحت ظروف محددة، وتحتاج لمرايا ضخمة لم تُصنع محلياً بعد في الصين.

أما الجهاز الصيني الجديد فيستخدم ليزر فيمتوثانية لتوجيه شعاعه في غاز الأرجون، ما يولد EUV عبر التوليد التوافقي العالي (High-Harmonic Generation – HHG).

هذه الطريقة تجعل النظام أبسط بكثير، دون الحاجة للمرايا العملاقة أو قطرات القصدير، مع إمكانية ضبط الطول الموجي من 1 نانومتر إلى 200 نانومتر.

كفاءة مذهلة في استهلاك الطاقة

تستهلك ماكينة "ASML" حوالي 200 واط لإنتاج EUV على مستوى الإنتاج التجاري، بينما يستهلك الجهاز الصيني الجديد نحو 1 ميكروواط فقط لكل نبضة، أي أقل بمقدار 200 مليون مرة.

وبسبب هذه الطاقة المنخفضة، لا يمكن استخدامه للإنتاج التجاري على نطاق واسع، لكنه مثالي لإنتاج دفعات صغيرة أو التجارب المخبرية، مثل فحص الهياكل الدقيقة للترانزستورات أو التعرض للأقنعة الضوئية.

حجم صغير وتكلفة منخفضة

تختلف هذه الآلة عن "ASML" الضخمة التي تمتد لعشرات الأمتار، فهي صغيرة بما يكفي لتوضع على مكتب عمل، ورخيصة نسبياً، تشكل بضعة مئات من تكلفة ماكينة "ASML" العادية، ومصروفاتها التشغيلية منخفضة.

تمثل هذه التقنية حلاً مهماً للصين التي لا تستطيع شراء ماكينات "ASML" المتقدمة، وتفتقر إلى المرايا اللازمة لتقنية EUV التقليدية، كما أن برامجها الخاصة ما زالت متأخرة عالمياً.

خطوة استراتيجية نحو الاستقلالية

من خلال إنتاج مصدر EUV يعتمد على HHG عند طول موجي 13.5 نانومتر، تمكنت الصين من تحسين الفحوصات الدقيقة والمواءمة للأقنعة الضوئية، وإنتاج دفعات صغيرة من رقاقات 14 نانومتر و28 نانومتر، في خطوة عملية نحو تقليل الاعتماد على أدوات الغرب في البحث والتطوير دون انتهاك العقوبات الدولية.

هذه التقنية تمثل نموذجاً مبتكراً وعمليًا للبحث والمختبرات، وركيزة مهمة نحو استقلال صناعة الرقائق المتقدمة في الصين.