پس از اعمال تحریمهای گسترده بر صنعت ریزتراشه چین توسط آمریکا و قوانین مختلفی که در سه سال اخیر در این زمینه وضع شده است، چینیها تلاش زیادی کردهاند تا وابستگی خود را در بخشهای مختلف زنجیره ارزش ریزتراشه به شرکتهای امریکایی و اروپایی کاهش دهند. یکی از مهمترین شرکتهایی که انحصار کاملی در زمینه ماشینآلات ساخت ریزتراشه لبه فناوری[1] دارد، ASML میباشد که تنها تولید کنندۀ دستگاههای لیتوگرافی EUV[2] در دنیا است. نسل قدیمیتر این ماشینآلات، DUV[3] نام دارد که هم اکنون در اختیار سازندگان چینی ریزتراشه مانند SMIC قرار دارد و آنها توانستهاند با چندبار استفاده از فرایند لیتوگرافی DUV به صورت متوالی، ریزتراشههایی 7 نانومتر را که تقریباً در لبۀ فناوری هستند، بسازند.
برای ریزتراشههای با فناوری جدیدتر از 7 نانومتر، مانند ریزتراشههای 5 و3 نانومتری، استفاده از دستگاه EUV که تولید آن در انحصار شرکت ASML بوده و چین نیز به دلیل تحریم به آن دسترسی ندارد، لزوم بیشتری مییابد. بنابراین رسیدن به نودهای پیشرفتهتر ریزتراشه برای سازندگان چینی با چالش بزرگی روبهرو شده است.
بیش از یک دهه از تلاش چین برای بومیسازی ماشینآلات لیتوگرافی میگذرد. شرکت SMEE[4] که از حمایت کامل دولت چین برخوردار است و به عنوان روح صنعت لیتوگرافی چین شناخته میشود، به دنبال ساخت ماشینی همانند ماشین EUV شرکت ASML بوده و در سال قبل توانست دستگاه لیتوگرافی برای ریزتراشه با فناوری 28 نانومتر را تولید کند. هرچند که این موفقیت بزرگی در زمینه بومیسازی تجهیزات ساخت ریزتراشه محسوب میشود اما به نظر میرسد همچنان راهی طولانی تا شکست انحصار ASML در پیش دارد. پس از تحریم این شرکت و قرار گرفتن آن در لیست سیاه تجارت امریکا به دلیل تهدید امنیت ملی ایالات متحده، امید به موفقیت آن با توجه به دشوارتر شدن دسترسی به منابع مورد نیاز کمرنگتر نیز گردیده است.
SMEE تنها شرکت فعال در زمینه لیتوگرافی در چین نمیباشد، در ساخت تجهیزات تولید ریزتراشه دو بازیگر مهم دیگر نیز در بازار چین حضور دارند: شرکت فناوری Naura و شرکت AMEC[5]. از آنجایی که SMEE به تنهایی مسئولیت دشواری برای شکست انحصار ASML دارد، بنظر میرسد شرکت Naura نیز قرار است در این زمینه با SMEE همکاری کرده تا فرایند دستیابی به ماشین جایگزین EUV تسهیل گردد. البته Naura تاکنون به صورت عملی و در خط تولید فعالیتی نداشته است و در مرحله تحقیق و توسعه با SMEE همکاری میکند. جزئیات این پروژه پنهان مانده و فرایند آن مخفیانه دنبال میشود تا منابع و بخشهای مختلف آن از کانون تحریمهای امریکا دور بماند.
این پروژه بر روی توسعه فناوری خاصی موسوم به SAQP[6] متمرکز است. با استفاده از این فناوری میتوان برخی از نقوش ویفر را چندین بار توسط فرایند زدایش ایجاد کرد و بدین وسیله تعداد ترانزیستورها[7] و کارایی ریزتراشه را افزایش داد. این فناوری که زدایش پیشرفته را با فرایند لیتوگرافی ترکیب میکند، موجب افزایش آزادی عمل در طراحی مدار ریزتراشه شده و پیشبینی میشود چینیها بتوانند با استفاده از آن ریزتراشههایی با فناوری 5 نانومتر تولید کنند؛ بدون آنکه از دستگاه لیتوگرافی انحصاری EUV شرکت ASML استفاده شود.
با وجود اینکه پروژه مشترک SMEE و Naura همچنان در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و موفقیت آن در هالهای از ابهام قرار دارد، اما نمیتوان تلاش زیاد چینیها برای بومیسازی این بخش از زنجیره ارزش را نادیده گرفت. در صورتی که چین بتواند ریزتراشههای 5 نانومتری را تولید کند؛ همچنان فاصلهای کمتر از 5 سال با تایوان که هم اکنون فناوری 3 نانومتر را در اختیار و به زودی به فناوری 2 نانومتر نیز دسترسی پیدا میکند، خواهد داشت. بنظر میآید کمتر شدن این فاصله و رسیدن چین به مرز فناوری ساخت ریزتراشه، وابستگی زیادی به نتیجه تلاش آنها برای دستیابی به ماشین پیشرفته لیتوگرافی بومی به عنوان جایگزینی برای EUV و خروجی پروژه مشترک SMEE و Naura دارد.
[1] Leading edge
[2] Extreme ultraviolet lithography
[3] Deep ultraviolet lithography
[4] Shanghai Micro Electronics Equipment
[5] Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc. China
[6] Self-Aligned Quadruple Patterning
[7] Transistor density