رقابت نفس‌گیر بر سر خودکفایی در صنعت نیمه‌رسانا وارد مرحله حساسی شده است و تازه‌ترین ارزیابی بانک سوئیسی یوبی‌اس نشان می‌دهد چین راه بسیار طولانی تا رسیدن به پیشرفته‌ترین فناوری‌های ساخت تراشه در پیش دارد. بر اساس این گزارش که به نقل از بلومبرگ منتشر شده، پکن دست‌کم تا یک دهه آینده نمی‌تواند جایگزینی کارآمد و قابل رقابت برای تجهیزات لیتوگرافی فرابنفش فرین (EUV) شرکت هلندی ASML توسعه دهد.

فاصله فناوری چین با ASML به اندازه دو دهه

تحلیلگران یوبی‌اس برای سنجش میزان پیشرفت چین، پرونده‌های ثبت اختراع این کشور را به دقت بررسی کرده‌اند. تمرکز اصلی آن‌ها بر دو حوزه بسیار پیچیده یعنی منبع نور EUV و زیرسیستم‌های لیزری بوده است؛ بخش‌هایی که قلب تپنده دستگاه‌های لیتوگرافی مدرن محسوب می‌شوند.

نتیجه این بررسی قابل تامل است: وضعیت فعلی صنعت چین از نظر عمق فناوری و کیفیت پتنت‌ها، شباهت زیادی به جایگاه ASML در سال ۲۰۰۴ دارد. به عبارت دیگر، چین امروز در نقطه‌ای ایستاده که شرکت هلندی حدود ۲۰ سال پیش آن را پشت سر گذاشته است.

فرانسوا خاویر بووینیه، سرپرست تیم تحلیلگران یوبی‌اس، در این باره می‌گوید: «به‌نظر می‌رسد آن‌ها در مرحله‌ای مشابه با موقعیت ASML در سال ۲۰۰۴ قرار دارند.» این جمله به خوبی عمق شکاف فناوری را نشان می‌دهد؛ شکافی که با وجود جهش‌های اخیر چین، هنوز پر نشده است.

انحصار بی‌رقیب ASML در قلب صنعت تراشه

شرکت ASML مستقر در هلند، تنها سازنده ماشین‌های لیتوگرافی EUV در جهان است و نقشی تعیین‌کننده در زنجیره تولید تراشه‌های پیشرفته دارد. بدون تجهیزات این شرکت، تولید پردازنده‌های پرچم‌دار شرکت‌هایی مانند انویدیا، اپل و تی‌اس‌ام‌سی عملا غیرممکن است.

دستگاه‌های EUV با استفاده از نور فرابنفش با طول موج بسیار کوتاه، امکان چاپ الگوهای مداری در مقیاس چند نانومتر را روی ویفرهای سیلیکونی فراهم می‌کنند. این دقت فوق‌العاده، کلید ساخت تراشه‌های ۳ و ۵ نانومتری است که امروز در گوشی‌های هوشمند، مراکز داده هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها به کار می‌روند.

همین انحصار باعث شده واشنگتن و متحدانش، فروش پیشرفته‌ترین مدل‌های EUV به چین را به طور کامل ممنوع کنند. هدف از این محدودیت‌ها، کند کردن پیشرفت پکن در حوزه‌های حساس مانند هوش مصنوعی، محاسبات کوانتومی و صنایع نظامی عنوان شده است.

سرمایه‌گذاری عظیم پکن و دیوار تحریم‌ها

دولت چین در سال‌های اخیر میلیاردها دلار بودجه دولتی را برای دستیابی به خودکفایی در صنعت تراشه اختصاص داده است. از صندوق‌های حمایتی ملی گرفته تا یارانه‌های استانی و مشوق‌های مالیاتی، همه برای تقویت زنجیره داخلی از طراحی تا تولید بسیج شده‌اند.

با این حال تحریم‌های صادراتی آمریکا و محدودیت‌های اعمال‌شده از سوی هلند و ژاپن، مسیر دسترسی چین به تجهیزات کلیدی، مواد اولیه فوق‌خالص و حتی نرم‌افزارهای طراحی تراشه را ناهموار کرده است. به همین دلیل، تمرکز فعلی پکن بیشتر بر توسعه فناوری‌های قدیمی‌تر اما قابل دستیابی‌تر معطوف شده است.

داخل خبر (468x60)

امیدواری به فناوری DUV بومی طی ۲ تا ۵ سال آینده

در حالی که دستیابی به EUV دست‌کم تا اواسط دهه آینده دور از دسترس توصیف می‌شود، تحلیلگران یوبی‌اس پیش‌بینی خوش‌بینانه‌تری درباره لیتوگرافی فرابنفش عمیق غوطه‌وری (DUV Immersion) دارند.

بر اساس این گزارش، انتظار می‌رود چین طی دو تا پنج سال آینده بتواند به فناوری تولید انبوه دستگاه‌های DUV غوطه‌وری دست یابد. این ماشین‌ها هرچند از نظر دقت به پای EUV نمی‌رسند، اما همچنان نقش کلیدی در تولید تراشه‌های ۷ تا ۱۴ نانومتری و چاپ الگوهای مداری روی ویفرها دارند و ستون فقرات بسیاری از خطوط تولید فعلی را تشکیل می‌دهند.

دستیابی به DUV بومی می‌تواند وابستگی چین را در تولید تراشه‌های میان‌رده و صنعتی به شدت کاهش دهد و به شرکت‌هایی مانند SMIC اجازه دهد بدون اتکا به ASML، خطوط تولید خود را توسعه دهند.

چرا صادرات ماشین‌های چینی بعید است؟

یکی از پرسش‌های مهم این است که آیا در صورت موفقیت چین در ساخت دستگاه‌های لیتوگرافی، این تجهیزات می‌توانند به بازارهای جهانی صادر شوند و رقیب ASML شوند؟

پاسخ یوبی‌اس منفی است. تحلیلگران این بانک می‌گویند: «با توجه به شکاف‌های احتمالی در بازده و توان عملیاتی در مقایسه با ASML، در کنار محدودیت‌های نظارتی، بعید می‌دانیم ابزارهای لیتوگرافی چینی در خارج از آن کشور به‌کار گرفته شوند.»

به بیان دیگر، حتی اگر چین بتواند نمونه‌های اولیه DUV یا در آینده EUV را بسازد، مشکلاتی مانند نرخ بازده پایین‌تر، پایداری کمتر، مصرف انرژی بیشتر و مهم‌تر از همه، نگرانی‌های حقوقی و تحریمی باعث می‌شود مشتریان بزرگ جهانی مانند TSMC، سامسونگ و اینتل ریسک جایگزینی تجهیزات هلندی را نپذیرند.

قیمت نجومی ماشین‌های نوری؛ از ۹۰ تا بیش از ۲۰۰ میلیون دلار

گزارش یوبی‌اس به شکاف قیمتی میان دو نسل فناوری نیز اشاره می‌کند. دستگاه‌های DUV غوطه‌وری در حال حاضر با قیمتی نزدیک به ۹۰ میلیون دلار برای هر واحد عرضه می‌شوند. این در حالی است که قیمت هر دستگاه EUV پیشرفته به بیش از ۲۰۰ میلیون دلار می‌رسد و در مدل‌های جدید High-NA EUV این رقم حتی تا ۳۵۰ میلیون دلار نیز افزایش یافته است.

این اعداد نشان می‌دهد که رقابت در صنعت لیتوگرافی تنها یک رقابت فنی نیست، بلکه به سرمایه‌گذاری‌های چند ده میلیارد دلاری در تحقیق، توسعه و زنجیره تامین اپتیک فوق‌دقیق، لیزرهای پرقدرت و خلأ فوق پیشرفته نیاز دارد؛ حوزه‌هایی که ASML طی سه دهه با همکاری صدها تامین‌کننده تخصصی در اروپا، آمریکا و ژاپن به تکامل رسانده است.

در مجموع، هرچند چین با اتکا به اراده سیاسی و منابع مالی عظیم، پیشرفت‌های قابل توجهی در بومی‌سازی زنجیره تراشه داشته، اما ارزیابی یوبی‌اس تصویری واقع‌بینانه ارائه می‌دهد: رسیدن به قله لیتوگرافی جهان، مسیری یک‌شبه نیست و حتی در بهترین سناریو، پکن برای پر کردن شکاف دو دهه‌ای با ASML به زمان، تجربه انباشته و رفع موانع تحریمی نیاز دارد.