في تطور قد يعيد تشكيل سباق أشباه الموصلات العالمي، تقدمت هواوي ببراءة اختراع توضّح مساراً لإنتاج رقائق بتقنية 2 نانومتر باستخدام أدوات الطباعة الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUV) فقط، وهي المعدات التي لا تزال متاحة لها على الرغم من قيود التصدير الغربية الواسعة التي تمنعها من الحصول على آلات الطباعة الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة (EUV) المصنعة من قبل ASML.
وتم تقديم البراءة في الأصل عام 2022، لكنها أصبحت متاحة للعامة مؤخراً، بعد أن رصدها الباحث في مجال أشباه الموصلات الدكتور فريدريك تشين. وتصف البراءة تقنية متقدمة للأنماط المتعددة يمكن أن تسمح لهواوي وشريكها التصنيعي SMIC بالوصول إلى مسافة 21 نانومتر بين خطوط المعادن، وهي بُعد بالغ الأهمية يضع النتائج في مستوى عمليات التصنيع “بمعيار 2 نانومتر” التي تستعد لها TSMC وSamsung، وكلتاهما تعتمد بشكل كبير على الطباعة الضوئية EUV.
جوهر نهج هواوي هو عملية محسّنة تعرف باسم النقش الرباعي المحاذى ذاتياً (SAQP)، والتي تُقلل، بحسب البراءة، عدد عمليات التعريض بأشعة DUV إلى أربع فقط، وهو تحسن كبير مقارنة بعمليات الأنماط المتعددة التقليدية التي غالباً ما تتطلب عدداً أكبر بكثير من تمريرات الضوء، ما يرفع مستويات التعقيد بشكل كبير.
ومن خلال دفع بنية DUV الحالية إلى حدودها القصوى، تهدف الشركة إلى القفز مباشرة من شريحتها الأحدث Kirin 9030 (المصنعة وفق عملية SMIC N+3) إلى جيل 2 نانومتر مستقبلي من دون الحاجة مطلقاً للمعدات المحظورة EUV.
مع ذلك، لا يزال المراقبون في الصناعة متحفظين. فحتى لو أثبتت التقنية قابليتها للتطبيق في المختبرات، تبقى الجدوى التجارية لعملية DUV المعتمدة على النقش الرباعي عند هذه الأبعاد موضع تساؤل واسع. إذ يمكن أن تكون هذه العملية معروفة بتقليل العائد التصنيعي، وارتفاع معدلات العيوب، وارتفاع التكلفة بشكل كبير مقارنة بعمليات EUV ذات التعريض الواحد، وهو ما يفسر انتقال بقية الشركات الرائدة في القطاع إلى تقنية EUV لإنتاج رقائق بمعايير 3 نانومتر وما دون.
وإذا تمكنت هواوي من إيصال طريقة التصنيع القائمة على SAQP إلى مرحلة الإنتاج الضخم، فسيُعد ذلك خطوة استثنائية من التحدي التكنولوجي في مواجهة نظام العقوبات. وحتى الآن، تمثل البراءة مجرد إعلان نوايا وتذكير بمدى استعداد الصين لدفع تقنيات الطباعة الضوئية القديمة إلى حدودها سعياً نحو الاكتفاء الذاتي.