Çin, gelişmiş çip üretim teknolojilerinde dışa bağımlılığını azaltma hedefi doğrultusunda yeni bir adım daha attı. Çin Uluslararası Endüstri Fuarı’nın 26’ncısında tanıtılan FlintNano LPP-OXXO adlı EUV ışık kaynağı prototipi, ülkenin aşırı ultraviyole litografi (EUV) teknolojisi geliştirme çalışmalarında ilerleme kaydettiğini gösteriyor. Çin’in EUV ışık kaynağı yüzde 90 yerli bileşenlerden oluşuyor
Çinli girişim Langdao Silex tarafından geliştirilen FlintNano LPP-OXXO, EUV litografisinin temel bileşenlerinden biri olan ışık kaynağına odaklanıyor. Şirket, sistemdeki temel bileşenlerin büyük bölümünü kendi araştırma ve geliştirme çalışmalarıyla ürettiğini ve yerlilik oranının yaklaşık yüzde 90’a ulaştığını belirtiyor.
Prototip, yüksek güçlü lazerlerin plazma oluşturmak için kullanıldığı lazer kaynaklı plazma (LPP) teknolojisinden yararlanıyor. ASML’nin EUV litografi sistemlerinde de kullanılan bu yöntem, son derece kısa dalga boyuna sahip ışık üreterek gelişmiş yarı iletkenlerin üretiminde kullanılabiliyor.
Şirketin açıkladığı teknik özelliklere göre sistem, 1.000 watt çıkış gücüne sahip bir lazer kullanıyor. Lazerin tekrarlama frekansı 1.000 ila 20.000 Hz arasında değişirken enerji dönüşüm verimliliği yüzde 2’nin üzerinde bulunuyor. EUV ışık çıkış gücünün ise en az 15 watt olduğu belirtiliyor.
Ancak, ticari litografi sistemleri genellikle sürekli güvenilirlikle birkaç yüz watt güç sağlayan EUV ışık kaynaklarına ihtiyaç duyuyor. Karşılaştırmak gerekirse ASML, 2018’den beri seri üretimde 250W‘lık EUV ışık kaynakları kullanıyor ve 1000W‘a ulaşmak için de çalışmalar yürütüyor.
Prototipin 100 saatin üzerinde kesintisiz çalışabildiği aktarılırken plazma boyutu 60 mikrometre, plazma kararlılığı yüzde 3 RMS ve enerji kararlılığı yaklaşık yüzde 5 olarak açıklanıyor. Şirket temsilcileri, mevcut sistemin artık silikon levhaların ışınlandığı testler için uygun bir seviyeye ulaştığını ifade ediyor.
Seri üretim için 3 ila 5 yıl hedefi
Langdao Silex, teknolojisinin büyük ölçekli ticari üretime hazır hale gelmesinin 3 ila 5 yıl süreceğini öngörüyor. Bununla birlikte, mevcut teknik zorluklar ve EUV litografisinin karmaşıklığı göz önüne alındığında bu takvimin iyimser olabileceği değerlendiriliyor.
Çin daha önce de yerli EUV litografi makineleri geliştirmeye yönelik çalışmalar yürütmüştü. Ancak bu alandaki ilerleme, yalnızca EUV ışık kaynağının geliştirilmesiyle sınırlı değil. Sistemin ticari olarak kullanılabilmesi için ultra hassas optik bileşenler, yüksek doğrulukla çalışan silikon levha taşıma mekanizmaları ve çok sayıda alt sistemin birlikte çalışmasını sağlayan karmaşık entegrasyon teknolojilerinin de geliştirilmesi gerekiyor.
Çin henüz ASML’ye rakip değil
ASML’nin EUV makineleri, yüz binlerce bileşenden oluşan ve 800’den fazla iş ortağının katkısıyla ortaya çıkan son derece karmaşık sistemler. Bu nedenle Çin’in kendi ışık kaynağını geliştirmesi önemli bir aşama olsa da Hollandalı şirketin sunduğu uçtan uca litografi çözümlerinin yerini alması için çok daha kapsamlı bir teknolojik altyapıya ihtiyacı var.
Çin’in mevcut DUV litografi ekipmanlarında da ASML ile rekabet etmekte zorlanması, sürecin ne kadar zorlu olduğunu gösteriyor. Bu nedenle bazı değerlendirmelerde, her şey yolunda gitse bile Çin’in ticari olarak kullanılabilir yerli EUV sistemleri geliştirmesinin 8 ila 10 yılı bulabileceği öne sürülüyor.
