بررسی نقشه راه ابزارهای تراشه‌سازی چین؛ تمرکز بر DUV و EUV

چین تولید محدود ابزارهای لیتوگرافی ایمرسیون DUV را با برنامه‌ریزی برای ساخت حدود پنج دستگاه در سال جاری آغاز کرده است. در همین حال، طرح‌های توسعه EUV این کشور نیز با چالش‌های فنی و اهداف بلندپروازانه روبه‌روست.

تتیم تحریریه۸ دقیقه مطالعه۰ بازدید۱۴۰۵/۵/۱۷
بررسی نقشه راه ابزارهای تراشه‌سازی چین؛ تمرکز بر DUV و EUV

بر اساس گزارشی از ۲۷ ژوئیه که حدود ۴۴ میلیارد دلار از ارزش بازار شرکت ASML را از بین برد، چین تولید کم‌تعداد دستگاه‌های لیتوگرافی ایمرسیون DUV توسعه‌یافته در داخل کشور را آغاز کرده و برنامه‌ریزی برای حدود پنج سیستم در سال جاری و تقریباً ۲۰ سیستم در سال ۲۰۲۷ انجام شده است.

روز بعد، رویترز (Reuters) سازنده این تجهیزات را گروه فناوری الکترونیک شانگهای آیشنگنا (Shanghai Aishengna Electronic Technology Group) معرفی کرد؛ یک شرکت دولتی که در اوت ۲۰۲۳ با ۷ میلیارد یوان (حدود ۱ میلیارد دلار) سرمایه ثبت‌شده تأسیس شد و تیم‌های مهندسی استارتاپ وابسته به هواوی (Huawei)، یعنی یولیانگ‌شنگ (Yuliangsheng) و سازنده دولتی اسکنر SMEE را جذب کرد. اولین واحدهای این تجهیزات امسال برای اعتبارسنجی خط تولید و نه تولید انبوه به شرکت‌های اس‌ام‌آی‌سی (SMIC)، هوآ هنگ (Hua Hong) و سی‌ام‌ایکس‌تی (CXMT) تحویل داده می‌شوند، اما این دستگاه‌ها فاصله زیادی با مدل‌های ASML دارند و همچنان نیازمند آزمایش‌های بیشتر هستند.

پنج دستگاه نشان‌دهنده حدود ۳.۸ درصد از حدود ۱۳۰ سیستم ایمرسیون است که ASML در یک سال معمولی مستقر می‌کند (دسته‌ای از ماشین‌های لیتوگرافی که لایه بسیار نازکی از مایع را در طول پردازش روی ویفر قرار می‌دهند). این غول اروپایی تخمین زده می‌شود که ۹۸.۷ درصد از کل بازار ایمرسیون را در اختیار دارد. گزارش شده است که ابزار چینی ویژگی‌های کلاس ۲۸ نانومتری را در یک نوردهی واحد چاپ می‌کند و از طریق الگوبرداری چندگانه (multipatterning) به ۷ نانومتری و از نظر تئوری به ۵ نانومتری می‌رسد؛ همان مسیری که SMIC در حال حاضر روی ناوگان مستقر شده ASML خود اجرا می‌کند. هیچ‌کدام از شرکت‌ها این گزارش را تأیید نکرده‌اند، هیچ دستگاهی به‌صورت عمومی به نمایش درنیامده و هیچ آمار توان عملیاتی یا اورلی (overlay) در مقایسه با ۳۳۰ ویفر در ساعت و اورلی ۲.۵ نانومتری ابزارهای لیتوگرافی پرچمدار فعلی ASML فاش نشده است.

اسکنر SMIC

شرکت SMIC از سپتامبر سال گذشته، زمانی که فایننشال تایمز (Financial Times) گزارش داد بزرگ‌ترین ریخته‌گری چین آزمایش ابزار یولیانگ‌شنگ را آغاز کرده است، یک اسکنر ایمرسیون داخلی را که با نام رمز کوه اورست (Mount Everest) توسعه یافته، اجرا می‌کند. ادغام این ابزار در خط تولید پس از احراز صلاحیت، برای سال ۲۰۲۷ هدف‌گذاری شده است.

فایننشال تایمز این دستگاه را با مدل Twinscan NXT:1950i شرکت ASML مقایسه کرد؛ سیستمی که در سال ۲۰۰۸ وارد بازار شد و نشان می‌دهد این طراحی roughly یک دهه و نیم از ابزارهایی که ASML امسال می‌فروشد، عقب‌تر است. شرکت یولیانگ‌شنگ که در سال ۲۰۲۲ در شانگهای با ۱ میلیارد یوان (حدود ۱۴۹ میلیون دلار) سرمایه ثبت‌شده تأسیس شد، تا اواخر سال گذشته سه دستگاه لیتوگرافی را برای آزمایش به فاب‌ها تحویل داده است، اما این موضوع به‌طور رسمی تأیید نشده است.

بسیاری از اج حیاتی مورد نیاز برای این ماشین‌ها همچنان از ژاپن وارد می‌شوند و تاخیر در آن تأمین‌کنندگان محلی، خروجی سال ۲۰۲۶ را به حدود پنج واحد محدود کرده است. بنابراین، هدف ۲۰ دستگاهی برای سال ۲۰۲۷ یک هدف بلندپروازانه است که فرض را بر وجود یک پایگاه قطعات داخلی می‌گذارد که هنوز ایجاد نشده است، و قطعات وارداتی همچنان در تیررس هر دور کنترل صادراتی آینده قرار دارند.

بومی‌سازی ۱۸ درصدی لیتوگرافی

پیشرفته‌ترین محصول تجاری SMEE همچنان سری SSA600 است؛ یک اسکنر خشک ArF کلاس ۹۰ نانومتری که از ماه مه سال گذشته در تولید انبوه بوده است. ابزار ایمرسیون SSA/800 با قابلیت ۲۸ نانومتری که این شرکت در سال ۲۰۲۳ اعلام کرد، هرگز مستقر نشد و ادعای رسانه‌های دولتی مبنی بر توسعه موفقیت‌آمیز آن، اندکی پس از انتشار حذف شد. در دسامبر سال گذشته، SMEE یک قرارداد دولتی تک‌منبعی به ارزش تقریبی ۱۱۰ میلیون RMB (معادل ۱۶ میلیون دلار) برای یک اسکنر KrF با وضوح مشخص‌شده ۱۱۰ نانومتر و اورلی ۱۵ نانومتر برنده شد که شاخص مفیدی از وضعیت فعلی قابلیت‌های در سطح تولید آن است.

بر اساس آمارهای انجمن صنعت نیمه‌رسانای چین، تجهیزات داخلی ۳۵ درصد از خریدهای فاب‌های چینی را در سال ۲۰۲۵ به خود اختصاص دادند که فراتر از هدف ۳۰ درصدی پکن و افزایش نسبت به حدود ۱۰ درصد سه سال قبل از آن بود. اچ (Etch) و رسوب لایه نازک (thin-film deposition) از مرز بومی‌سازی ۴۰ درصد گذشتند و مترولوژی به ۲۵ درصد رسید، در حالی که لیتوگرافی تنها ۱۸ درصد را مدیریت کرد که بیشتر آن در ابزارهای گره‌های قدیمی (trailing-edge) و بسته‌بندی بود. از پایان سال ۲۰۲۵، ظرفیت‌های جدید فاب اضافه‌شده ملزم هستند حداقل نیمی از تجهیزات خود را از منابع داخلی تهیه کنند؛ دستوری که تضمین می‌کند اسکنرهای جدید صرف نظر از مشخصاتشان، پایگاه مشتری داشته باشند.

اچ، رسوب‌گذاری و سایر موارد

شرکت فناوری نائورا (Naura Technology) تا فروش سال ۲۰۲۵ به پنجمین سازنده بزرگ تجهیزات تراشه در جهان تبدیل شد و تنها پس از ASML، اپلاید ماتیریالز (Applied Materials)، لم ریسرچ (Lam Research) و توکیو الکترون (Tokyo Electron) قرار گرفت و از KLA پیشی گرفت. این شرکت ۲۷.۱۴ میلیارد RMB (معادل ۴ میلیارد دلار آمریکا) درآمد در سه فصل اول سال ۲۰۲۵ در مقایسه با ۶.۰۵ میلیارد RMB (معادل ۵۸۹ میلیون دلار آمریکا) برای کل سال ۲۰۲۰ ثبت کرد، سفارش‌های معوقه‌ای دارد که تا سال ۲۰۲۷ ادامه دارد و توسعه ابزارهای لیتوگرافی را برای اولین بار آغاز کرده است. درآمد و سود خالص شرکت AMEC بیش از ۳۰ درصد در سال ۲۰۲۵ رشد کرد، در حالی که متخصص پاک‌سازی ACM Research مبلغ ۹۰۱۳ میلیون دلار را برای سال مالی ۲۰۲۵ گزارش داد و برای سال ۲۰۲۶ تا ۱.۱۸ میلیارد دلار پیش‌بینی کرد.

شرکت سای‌کریر (SiCarrier) در شنزن که به‌طور گسترده با هواوی پیوند خورده است، حدود ۳۰ ابزار را در نمایشگاه SEMICON چین در مارس ۲۰۲۵ معرفی کرد که شامل اچ، رسوب‌گذاری، مترولوژی و تست می‌شود و گزارش شده است که تا سپتامبر ۲۰۲۵ با بیش از ۱۰ میلیارد RMB (معادل ۱.۴۸ میلیارد دلار آمریکا) سفارش، ارزشی معادل ۶۵ میلیارد RMB (معادل ۹.۶۳ میلیارد دلار آمریکا) داشته است. ایالات متحده در دسامبر ۲۰۲۴ آن را به فهرست نهادها (Entity List) اضافه کرد.

رهبری خود این بخش کمتر از آنچه ارقام نشان می‌دهند، پیروزمندانه است. در ماه مارس، وانگ یانگ‌یوآن (Wang Yangyuan)، هم‌بنیان‌گذار SMIC و مدیران YMTC، Naura و شرکت EDA امپریان (Empyrean) به‌طور مشترک صنعت ابزار چین را کوچک، تکه‌تکه و ضعیف توصیف کردند و خواستار یکپارچه‌سازی ملی شدند، به‌طوری که ۴۷.۵ میلیارد دلار صندوق بزرگ شماره ۳ (Big Fund III) به سمت لیتوگرافی و EDA هدایت شود. سرمایه‌گذاری مشترک آیشنگنا که تیم‌های Yuliangsheng و SMEE را در یک خودروی دولتی ادغام کرد، به نظر اولین محصول آن فشار برای یکپارچه‌سازی می‌رسد. به گفته SEMI، چین در سال ۲۰۲۴ مبلغ رکوردشکنی معادل ۴۹.۵ میلیارد دلار برای تجهیزات ساخت ویفر هزینه کرد و حتی پس از کاهش در سال ۲۰۲۵، تا سال ۲۰۲۷ بزرگ‌ترین خریدار جهان باقی می‌ماند.

لیتوگرافی EUV

یک تحقیق رویترز در دسامبر ۲۰۲۵ که پروژه منهتن (Manhattan Project) چین نامیده شد، یک ماشین منبع نوری EUV عملیاتی اولیه را در یک آزمایشگاه با امنیت بالا در شنزن توصیف کرد که در اوایل سال ۲۰۲۵ تکمیل شد، فوتون‌های EUV تولید می‌کند اما هنوز یک ویفر را نوردهی نکرده است. گفته می‌شود بیش از ۳۰۰۰ محقق در سراسر این برنامه کار می‌کنند که هواوی نقش هماهنگ‌کننده و SMEE مسئولیت یکپارچه‌سازی سیستم را بر عهده دارند.

دو تیم به دنبال منبع نور هستند: یکی به رهبری لین نان (Lin Nan)، استاد دانشگاه بیهانگ (Beihang University) که از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۱ در ASML کار کرده است، دارای طراحی پلاسما تولید شده با لیزر حالت جامد با بازده تبدیل ۳.۴۲ درصدی در مقایسه با حدود ۵.۵ درصد لازم برای قابلیت دوام تجاری است؛ در حالی که گروه پلاسما تخلیه به کمک لیزر ژائو یونگ‌پنگ (Zhao Yongpeng) در مؤسسه فناوری هاربین (Harbin Institute of Technology) به خروجی EUV حدود ۱۰۰ وات در مقایسه با حدود ۶۰۰ واتی که منابع تولیدی ASML تحویل می‌دهند، رسیده است.

هدف پکن خروجی تراشه از این دستگاه تا سال ۲۰۲۸ است، در حالی که منابع رویترز سال ۲۰۳۰ را واقع‌بینانه‌تر می‌دانند. رشته گزارش جداگانه‌ای یک نمونه اولیه مهندسی معکوس‌شده ساخته‌شده پیرامون یک منبع نور رهگیری‌شده سایمر (Cymer) را توصیف کرد که به همان اندازه هیچ تراشه‌ای تولید نکرده است. ادعاهای قبلی درباره تولید آزمایشی EUV هواوی در سال ۲۰۲۵ و تولید انبوه در سال ۲۰۲۶ که از طریق رسانه‌های چینی در مارس ۲۰۲۵ منتشر شد، هرگز توسط هیچ منبع اصلی تأیید نشد. مفهوم SSMB مبتنی بر شتاب‌دهنده دانشگاه تسینگ‌هوآ (Tsinghua University) که به یک سنکروترون با محیط حیرت‌آور ۱۰۰ تا ۱۵۰ متر نیاز دارد، همچنان یک پروژه آکادمیک باقی مانده است.

کنترل‌های صادرات

قانون MATCH که در اوایل آوریل در مجلس نمایندگان و سنا معرفی شد، نه تنها فروش ابزارهای DUV ایمرسیون را به SMIC، هواوی، Hua Hong، CXMT و YMTC ممنوع می‌کند، بلکه سرویس‌دهی به ماشین‌های از پیش نصب‌شده را نیز ممنوع خواهد کرد و به هلند و ژاپن ۱۵۰ روز فرصت می‌دهد تا هماهنگ شوند.

در این مرحله، این قانون هنوز یک لایحه است و نه یک قانون، اما محدودیت‌های سرویس‌دهی مستقیماً پایگاه نصب‌شده ASML را هدف قرار خواهد داد که هر تراشه پیشرفته‌ای را که چین در حال حاضر تولید می‌کند، از جمله گره N+3 شرکت SMIC در سیستم‌عکاسی موبایل Kirin 9030 هواوی، تولید می‌کند. فاب‌های چینی دقیقا برای همین سناریو با استفاده از مهندسان شخص ثالث و قطعات بازار خاکستری برای سرهم‌بندی ماشین‌های قدیمی‌تر ASML آماده شده‌اند.

قرار گرفتن ASML در معرض بازار چین طبق برنامه در حال کوچک شدن است، به طوری که این کشور ۲۰ درصد از فروش سیستم‌ها را در مقایسه با ۴۱ درصد در سال ۲۰۲۴ و ۳۳ درصد در سال گذشته تشکیل می‌دهد، حتی با وجود اینکه این شرکت پیش‌بینی تمام‌سالی خود را در ماه ژوئیه به ۴۳ تا ۴۵ میلیارد یورو افزایش داد. به همین ترتیب، اپلاید ماتیریالز انتظار دارد در سال مالی جاری ۶۰۰ تا ۷۱۰ میلیون دلار درآمد در چین از دست بدهد.

در نهایت، سه شاخص نشان خواهد داد که آیا برنامه DUV داخلی چین یک رقیب مشروع است یا صرفاً سر و صدای دولتی دیگری است. مورد اصلی، ویفرهای تولیدی تأییدشده از یک ابزار Aishengna در SMIC، Hua Hong یا CXMT با توان عملیاتی و بازده منتشرشده خواهد بود، پس از آن تحویل چیزی نزدیک به ۲۰ دستگاه برنامه‌ریزی‌شده برای سال ۲۰۲۷، و اولین ویفر نوردهی‌شده از نمونه اولیه EUV شنزن پیش از هدف تعیین‌شده پکن برای سال ۲۰۲۸ انجام خواهد شد.

نظرات۰

برای نوشتن نظر، وارد حساب خود شوید.

ورود / ثبت‌نام

هنوز نظری ثبت نشده — اولین نفری باش که نظر می‌دهد.