عندما حصلت شركة هواوي (Huawei) وشركة سيميكوندوكتور مانيوفاكتشرينغ انترناشيونال كورب (Semiconductor Manufacturing International Co) على براءة اختراع لطرق الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) لإنتاج شرائح دقيقة متقدمة في وقت سابق من هذا العام، افترضت معظم الشركات أنهما كانتا تعملان على بناء الرقائق باستخدام عملية التصنيع من فئة 5 نانومتر. على ما يبدو، هذا ليس الحد الأقصى لخططهم، حيث تتطلع شركة هواوي (Huawei) الآن إلى استخدام التنميط الرباعي لتكنولوجيا التصنيع من فئة 3 نانومتر أيضًا.

حصلت شركة سايكاريير (SiCarrier) وهي شركة تطوير معدات تصنيع الرقائق المدعومة من الدولة والتي تعمل مع شركة هواوي (Huawei)، على براءة اختراع لتقنية الأنماط المتعددة، مما يؤكد خطط سيميكوندوكتور مانيوفاكتشرينغ انترناشيونال كورب (SMIC) لاستخدام هذه التكنولوجيا للأجزاء المستقبلية. ويشير خبراء مثل دان هاتشيسون من شركة تيك انسيتس (TechInsights) إلى أنه في حين أن الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) قد يسمح للصين بتصنيع شرائح من فئة 5 نانومتر، فإن آلات الأشعة فوق البنفسجية ستكون ضرورية للقدرة التنافسية على المدى الطويل بما يتجاوز هذه العقد. لم يتصور خبراء الصناعة أبدًا استخدام الزخرفة الرباعية للعُقد من فئة 3 نانومتر.

تتميز تقنية المعالجة من فئة 7 نانومتر بطبقات معدنية تتراوح من 36 نانومتر إلى 38 نانومتر، بينما تعمل العقد من فئة 5 نانومتر على تقليص النغمات المعدنية إلى 30 نانومتر – 32 نانومتر. عند 3 نانومتر ستصل النغمات المعدنية إلى حوالي 21 نانومتر – 24 نانومتر. يمكن أن يحقق ذلك أبعادًا حرجة تبلغ حوالي 12 نانومتر للتصنيع بكميات كبيرة، وهو أمر لا يمكن حتى لأدوات الطباعة الحجرية فوق البنفسجية الفائقة منخفضة المدخل العددي (Low-NA EUV) تحقيقه دون استخدام الزخرفة المزدوجة. ومع ذلك، يبدو أن هواوي (Huawei) وسيميكوندوكتور مانيوفاكتشرينغ انترناشيونال كورب (SMIC) تخططان للوصول إلى هناك مع الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) باستخدام أدوات الطباعة الحجرية فوق البنفسجية العميقة (DUV).

تعد الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لشركة هواوي (Huawei) وسيميكوندوكتور مانيوفاكتشرينغ انترناشيونال كورب (SMIC) نظرًا لافتقارهما إلى إمكانية الوصول إلى أدوات الطباعة الحجرية المتطورة مثل الأدوات التي طورتها ايه إس إم إل (ASML) تويسكان نكست 2100 آي (Twinscan NXT:2100i) و تويسكان نكست 3400 سي / 3600 دي / 3800 إي (Twinscan NXE:3400C/3600D/3800E). ويرجع ذلك إلى قواعد التصدير التي فرضتها هولندا. حيث كانت الولايات المتحدة هي المحرض الرئيسي على هذه القيود. يتضمن الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) حفر الخطوط بشكل متكرر على رقائق السيليكون لزيادة كثافة الترانزستور وتقليل استهلاك الطاقة وتحسين الأداء. يعكس هذا النهج محاولات إنتل (Intel) السابقة لتجنب الاعتماد على آلات الطباعة الحجرية ذات الأشعة فوق البنفسجية الفائقة (EUV) في 2019-2021 مع العقدة من فئة 10 نانومتر (التي أعيدت تسميتها لاحقًا بإنتل 7 (Intel 7).

وعلى الرغم من الفوائد المحتملة، فإن استخدام الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) يمثل تحديات صعبة. فشلت تقنية المعالجة من الجيل الأول من فئة 10 نانومتر من إنتل (Intel) جزئيًا على الأقل بسبب هذه الطريقة. ترددت شائعات عن أن الإنتاجية كانت سيئة للغاية لدرجة أن وحدة المعالجة المركزية كانون ليك (Canon Lake) الوحيدة ذات 10 نانومتر تحتوي فقط على مركزين لوحدة المعالجة المركزية وتم تعطيل الرسومات المدمجة. ومع ذلك، بالنسبة لشركة سيميكوندوكتور مانيوفاكتشرينغ انترناشيونال كورب (SMIC)، تعد الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) ضروريًا للتقدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات، مما يتيح إنتاج شرائح أكثر تطورًا – بما في ذلك معالجات هايسيليكون كيرين (HiSilicon Kirin) من الجيل التالي للأجهزة الاستهلاكية ومعالجات أسيند (Ascend) لخوادم الذكاء الاصطناعي.

على الرغم من أن تكلفة شريحة 5 نانومتر أو 3 نانومتر باستخدام الطباعة الحجرية الرباعية ذاتية المحاذاة (SAQP) ستكون بالتأكيد أعلى، مما يجعلها أقل جدوى (إن وجدت) للأجهزة التجارية، إلا أن هذه الطريقة تظل حيوية للتقدم الذي أحرزته الصين في تكنولوجيا أشباه الموصلات. تعتبر هذه التطورات ضرورية ليس فقط للإلكترونيات الاستهلاكية ولكن أيضًا لتطبيقات مثل أجهزة الكمبيوتر العملاقة وربما لتطوير القدرات العسكرية.

اقرأ أيضًا: أوبك بلس تمدد تخفيضات إنتاج النفط العالمية حتى عام 2025

المصدر: ياهو تيك