فناوری تراشه‌سازی با هدف بازگرداندن برتری آمریکا در تولید چیپ‌ها پیشرفت بزرگی داشت
خانه »
یک شرکت نوپای آمریکایی موفق به توسعه فناوری لیتوگرافی ارزان‌تری شده که می‌تواند در ساخت تراشه‌های پیشرفته نقش مهمی ایفا کند.
به گزارش تکراتو و به نقل از phonearena، یکی از حیاتی‌ترین ابزارهایی که کارخانه‌های تولید تراشه برای ساخت چیپ‌های مدرن نیاز دارند، دستگاه لیتوگرافی فرابنفش شدید یا EUV است.
این دستگاه نقشه‌های پیچیده مدارهای الکترونیکی را با استفاده از پرتوهایی با طول موج بسیار کوتاه (۱۳.۵ نانومتر) روی ویفر سیلیکونی حک می‌کند.
در تراشه‌های پیشرفته امروزی که با فناوری سه نانومتری ساخته می‌شوند، تعداد ترانزیستورها ممکن است به ۳۰ میلیارد عدد برسد و بدون استفاده از EUV چنین تراکم بالایی ممکن نیست.
قیمت هر دستگاه EUV بین ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیون دلار است و تنها یک شرکت در جهان آن را تولید می‌کند. پیش از توسعه فناوری EUV، نوع دیگری از لیتوگرافی به نام DUV با طول موج ۱۹۳ نانومتر استفاده می‌شد که امکان تولید تراشه‌هایی تا فناوری ۱۰ نانومتری را فراهم می‌کرد.
EUV توانست تراشه‌هایی با فناوری ۷، ۵، ۳ و حتی ۲ نانومتری را ممکن سازد. هرچه عدد فناوری کوچکتر باشد، ترانزیستورها کوچکتر می‌شوند و تراکم، قدرت و بهره‌وری انرژی تراشه افزایش می‌یابد.
نسل آینده این دستگاه‌ها، با نام High-NA EUV، برای تولید تراشه‌های بسیار پیشرفته مورد نیاز است. این نسخه جدید با دیافراگم عددی ۰.۵۵ در مقایسه با ۰.۳۳ نسخه فعلی، توانایی حک دقیق‌تر و با جزئیات بالاتر را دارد، اما قیمت آن بین ۳۵۰ تا ۳۸۰ میلیون دلار خواهد بود.
بدون استفاده از این فناوری، کارخانه‌ها مجبور به استفاده از روش چندالگویی می‌شوند که در آن طراحی تراشه چندین بار با الگوهای مختلف چاپ می‌شود، اما این روش دقت پایین‌تری دارد و می‌تواند بازده تولید را کاهش دهد.
در حال حاضر، تنها شرکت هلندی ASML این دستگاه‌ها را می‌سازد و مطابق با تحریم‌های آمریکا، از ارسال آن‌ها به چین خودداری کرده است. اما حالا یک استارتاپ آمریکایی به نام Substrate با توسعه فناوری جدیدی به نام لیتوگرافی پرتو ایکس (XRL) گام بزرگی در این حوزه برداشته است.
این فناوری از شتاب‌دهنده‌های ذرات برای ایجاد منبع نوری فوق‌قدرتمند استفاده می‌کند که می‌تواند با فناوری دو نانومتری ASML رقابت کند.
شرکت Substrate اعلام کرده که شتاب‌دهنده‌هایش پرتوهایی تولید می‌کنند که میلیاردها برابر درخشان‌تر از نور خورشید هستند و می‌توانند جزئی‌ترین الگوهای مدار را با دقتی بی‌سابقه روی تراشه‌ها چاپ کنند.
این فناوری به لطف طراحی نوری و مکانیکی جدید خود، هزینه تولید را نسبت به رقبا به شکل چشمگیری کاهش می‌دهد و تا قبل از سال ۲۰۳۰ آماده بهره‌برداری خواهد بود.
Substrate هدف خود را ادامه قانون مور تا سال‌های آینده عنوان کرده است. قانون مور که توسط گوردون مور، یکی از بنیان‌گذاران اینتل مطرح شد، می‌گوید تراکم ترانزیستورها در مدارهای مجتمع تقریباً هر دو سال دو برابر می‌شود.
این شرکت معتقد است فناوری XRL می‌تواند در نسل‌های آینده تراشه و طراحی‌های پیچیده‌تر نیز کاربرد داشته باشد.
همچنین طبق قانون دیگری با نام قانون راک، هزینه ساخت کارخانه‌های تولید تراشه پیشرفته هر چهار سال دو برابر می‌شود. برای نمونه، چنین کارخانه‌ای در اوایل دهه ۲۰۱۰ حدود ۵ میلیارد دلار هزینه داشت، اما امروز این رقم به بیش از ۲۵ میلیارد دلار رسیده است.
شرکت Substrate با فناوری جدید خود می‌خواهد این چرخه هزینه‌بر را بشکند و جایگاه رهبری آمریکا در صنعت نیمه‌هادی‌ها را بازگرداند.
