آغاز تولید انبوه ماشین‌های لیتوگرافی DUV ساخت داخل چین

چین تولید انبوه ماشین‌های لیتوگرافی فرابنفش عمیق غوطه‌وری (DUV) خود را آغاز کرده است؛ سخت‌افزار حیاتی که برای چاپ مدارها بر روی ویفرهای سیلیکونی استفاده می‌شود. یک شرکت دولتی در شانگهای رهبری این تلاش را بر عهده دارد و قصد دارد اولین دستگاه‌ها را اواخر امسال به تراشه‌سازان داخلی مانند SMIC و Hua Hong تحویل دهد. این اقدام دور زدن مستقیم کنترل‌های صادراتی غرب است، اما تهدید تجاری فوری برای انحصار جهانی شرکت ASML محسوب نمی‌شود.[1][2]

این پیشرفت حول محور گروه فناوری الکترونیک شانگهای آیشنگنا (Shanghai Aishengna) متمرکز است؛ یک نهاد نسبتاً جدید با حمایت دولت که استعدادهای مهندسی را از چندین استارتاپ لیتوگرافی چینی ادغام کرده است. طبق گزارش‌ها، این شرکت از مرحله نمونه‌های اولیه فراتر رفته و وارد مرحله اولیه تولید انبوه شده است که یکی از بزرگترین پیشرفت‌های کشور در تجهیزات ساخت نیمه‌رساناها را رقم می‌زند.[1][2][3]

اهداف اولیه تولید متوسط هستند. آیشنگنا انتظار دارد حدود پنج ماشین DUV غوطه‌وری را در سال ۲۰۲۶ بسازد و این تعداد را تا سال ۲۰۲۷ به حدود ۲۰ دستگاه افزایش دهد. این ماشین‌های اولیه برای ریخته‌گری‌های پیشرو نیمه‌رسانای چین، از جمله SMIC، Hua Hong Semiconductor و تولیدکننده حافظه ChangXin Memory Technologies (CXMT) در نظر گرفته شده‌اند.[1][2]

برای درک اهمیت این پیشرفت، لازم است قابلیت واقعی آن را از هیاهوی ژئوپلیتیکی جدا کنیم. لیتوگرافی DUV غوطه‌وری لبه پیشروی ساخت نیمه‌رسانا نیست؛ این عنوان متعلق به لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) است، فناوری‌ای که چین هنوز آن را در اختیار ندارد و تا تجاری‌سازی آن سال‌ها فاصله دارد.[1][4]

با این حال، DUV غوطه‌وری اسب بارکش صنعت جهانی تراشه است. این سامانه‌های غوطه‌وری با استفاده از یک لایه آب بین لنز پرتاب و ویفر سیلیکونی، می‌توانند نور را بسیار دقیق‌تر از ماشین‌های DUV خشک معمولی متمرکز کنند. این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های کلاس ۲۸ نانومتر را در یک نوردهی واحد چاپ کنند.[2][4]

نکته مهم این است که می‌توان این ماشین‌ها را فراتر از حد معمول به کار گرفت. با استفاده از تکنیکی به نام چند الگودهی (multi-patterning) – که در آن ویفر چندین بار در معرض نور قرار می‌گیرد تا طرح‌های مداری متراکم‌تری ایجاد شود – می‌توان از DUV غوطه‌وری برای ساخت تراشه‌های ۷ نانومتری استفاده کرد. در موارد شدید، حتی می‌تواند به هندسه‌های ۵ نانومتری نیز دست یابد، هرچند به بهای کاهش قابل توجه بازده و کارایی تولید.[2][5][6]

این دقیقاً همان راهکاری است که SMIC با استفاده از ماشین‌های وارداتی ASML برای تولید تراشه‌های پیشرفته برای تلفن‌های هوشمند داخلی و شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی به کار می‌برد. چین با تولید داخلی این ماشین‌ها، همان گلوگاهی را که کنترل‌های صادراتی ایالات متحده و هلند برای فشار بر آن طراحی شده بودند، ایمن می‌کند.[2][5]

با این حال، اعلام «تولید انبوه» نیازمند نگاهی شکاکانه است. ساخت تعداد انگشت‌شماری ماشین لیتوگرافی یک شاهکار مهندسی عظیم است، اما کاملاً متفاوت از استقرار آن‌ها در تولید تجاری با حجم بالا است، جایی که زمان کارکرد و دقت از اهمیت بالایی برخوردارند.[3][4]

سلطه ASML تنها بر سخت‌افزار فیزیکی سامانه‌های Twinscan آن بنا نشده است. این سلطه بر اساس دهه‌ها دانش فرآیندی انباشته، یک زنجیره تأمین جهانی گسترده، و اکوسیستمی از نرم‌افزار، قطعات یدکی و مهندسان خدمات میدانی است که کارخانه‌های تولید تراشه (فب‌ها) را به طور مداوم فعال نگه می‌دارند.[3][4][5]

اکنون ریخته‌گری‌های چینی باید این ماشین‌های داخلی را در خطوط تولید خود تأیید صلاحیت کنند. آن‌ها باید ثابت کنند که سامانه‌های آیشنگنا می‌توانند در هزاران بار اجرای ویفر، با بازده، دقت همپوشانی و توان عملیاتی ابزارهای جاافتاده ASML برابری کنند. گزارش‌های اولیه نشان می‌دهد که ماشین‌های چینی هنوز از نظر قابلیت اطمینان به طور قابل توجهی عقب هستند.[1][4]

علاوه بر این، زنجیره تأمین داخلی کاملاً خودکفا نیست. در حالی که اکثر قطعات سامانه‌های جدید DUV در چین تولید می‌شوند، گزارش شده است که قطعات حیاتی همچنان از ژاپن وارد می‌شوند. تأخیرهای ایجاد شده توسط تأمین‌کنندگان محلی پیش از این نیز روند افزایش اولیه تولید را کند کرده است.[2][5][6]

بازارهای مالی به سرعت به این خبر واکنش نشان دادند و سهام ASML با ارزیابی سرمایه‌گذاران از پیامدهای بلندمدت، حدود ۷٪ کاهش یافت. با این حال، تحلیلگران صنعت خاطرنشان می‌کنند که بعید است مسیر درآمد ASML در کوتاه‌مدت تحت تأثیر قرار گیرد. چین همچنان یک بازار بزرگ برای تجهیزات گره‌های بالغ ASML است و حدود ۲۰٪ از فروش خالص آن در سال جاری را تشکیل می‌دهد.[1][2][4]

تهدید واقعی برای سازندگان تجهیزات غربی ساختاری است، نه فوری. اگر آیشنگنا بتواند به هدف خود یعنی تولید ۲۰ ماشین در سال ۲۰۲۷ دست یابد و به طور پیوسته قابلیت اطمینان آن‌ها را بهبود بخشد، ریخته‌گری‌های چینی یک جایگزین داخلی مناسب برای گره‌های بالغ و پیشرفته سطح متوسط خواهند داشت و آن‌ها را در برابر تحریم‌های آتی مصون می‌سازد.[3][6]

این امر اساساً اهرم کنترل‌های صادراتی غرب را تغییر می‌دهد. استراتژی ایالات متحده متکی بر منجمد کردن قابلیت‌های نیمه‌رسانای چین با قطع دسترسی به ابزارهای لازم برای ساخت آن‌ها بود. یک اسکنر DUV غوطه‌وری ساخت داخل که با حجم تجاری کار می‌کند، ثابت می‌کند که این محاصره در عوض، تلاش پکن برای خودمختاری فناورانه را تسریع کرده است.[3][4]

در حال حاضر، چشم‌انداز جهانی نیمه‌رساناها همچنان طبقه‌بندی شده باقی مانده است. ASML انحصار مطلق خود را بر فناوری EUV حفظ کرده و ریخته‌گری‌های غربی را در تولید پیشرفته‌ترین تراشه‌های هوش مصنوعی و موبایل، نسل‌ها جلوتر نگه می‌دارد. اما در میانه حیاتی بازار، پایه‌های آن انحصار در حال ترک خوردن است.[1][3]