Çin

Çin'in EUV Litografi İlerlemesi: Sinyalleri Gürültüden Ayırmak

Çin, son 20 yıldır Hollanda, ABD ve Tayvan gibi ülkelerin elinde bulunan gelişmiş yarı iletken üretimindeki egemenliği kırmak için EUV litografi teknolojisinde yoğun çaba harcıyor. Uzmanlar, Çin'in 2030'a kadar çalışır durumda çip üretebilme hedefinin gerçekçi olup olmadığını tartışırken, ilerlemeyi takip etmek için ışık kaynağı, aynalar ve fotoresist kimyasalları gibi kritik teknik noktalar izleniyor.

Çin'in EUV Litografi İlerlemesi: Sinyalleri Gürültüden Ayırmak

Son 20 yıldır gelişmiş yarı iletken üretimi, bu çiplerin üretimine ilişkin tescilli teknoloji nedeniyle büyük ölçüde Hollanda, Japonya, Almanya, Tayvan, Güney Kore ve ABD'deki birkaç şirketin elindeydi. Çin ise bu teknolojik hendek aşmak için çaba gösteriyor. Reuters, Aralık 2025'te Shenzhen'deki araştırmacıların en gelişmiş çiplerin üretiminde vazgeçilmez olan aşırı morötesi (EUV) litografi makinesi için gizlice bir prototip inşa ettiğini bildirdiğinde, yorumcular Çin'in kendi gelişmiş yarı iletkenlerini üretme yolundaki son engellerden birini ne zaman aşabileceği konusunda tartıştı. Bu prototipin kısa vadeli bir dönüm noktası mı yoksa uzun bir yolculuktaki sadece bir basamak mı olduğu öngörülemez durumda. Çinli iç kaynaklar, prototipinden çalışan çipler üretmek için 2030'un 'gerçekçi bir hedef' olduğunu iddia ederken, şüpheci görüşler ticari uygulanabilirliğe ulaşmanın on yıllar sürebileceğini savunuyor.

Gürültünün içinden geçmenin bir yolu var. Bir EUV makinesi inşa etmek, tespit edilebilir ve izlenebilen belirli teknik darboğazlara bağlıdır. En önemlilerinden üçü; devre desenlerini basan yüksek güçlü, ultra düşük dalga boylu ışık kaynakları geliştirmek; atomik ölçekte hassasiyetle EUV ışığını silikon waferlar üzerine yansıtan son derece pürüzsüz aynalar yaratmak ve ışık tasarımını çipin mikroskobik telleri için fiziksel bir kalıba dönüştüren ultra saf, ışığa duyarlı fotoresist kimyasallarını üretmektir. Çin'in EUV makinesi yolculuğu belirsiz olsa da, bu spesifik alanları takip etmek analistlerin ve politika yapıcıların Pekin'in yarı iletken kendi kendine yeterliliğine ne kadar yaklaştığını değerlendirmesine yardımcı olabilir.

Politika yapıcılar, akademisyenler ve sektör analistleri, Çin'in yerli bir EUV makinesine ulaşma zamanlaması konusunda bir uzlaşmaya varmamıştır. Tahminler birkaç yıldan birkaç on yıla kadar değişmektedir. Çin'in EUV litografi hendekini aşmak için yetenek avcılığı ve kaçakçılık kullanımı bazı sonuçlar verdi. Örneğin, Çin'in Mart 2025'te lazerle üretilen plazma alanındaki atılımı, daha önce Hollandalı EUV üretim şirketi ASML'de ışık kaynağı teknolojisine liderlik eden Lin Nan'ın yönettiği Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics'teki bir ekip tarafından gerçekleştirildi. Çin'in hassas optik alanındaki ilerlemeleri de aynı şekilde yetenek avcılığına dayanıyor; Huawei, Zeiss'ten hassas optik mühendislerini cazip maaşlarla çekmek için tekrar tekrar girişimlerde bulundu.

Çin ayrıca, mevcut Batı EUV teknolojisini tersine mühendislikle yerel yenilikleri birleştiren 'hibrit mühendislik' yoluyla da önemli ilerlemeler kaydetti. Albright Stonebridge Group teknoloji politika lideri Paul Triolo gibi bazı yorumcular, bu işaretlere dayanarak Çin'in EUV ilerlemesine diğer analistlerden daha az şüpheci bir bakış açısıyla yaklaşıyor. Triolo'ya göre, sektör gözlemcileri bir 'EUV prototipinin neredeyse iki yıldır tamamlanmış' olduğuna inanıyor. Triolo, iyimser bir senaryoda Çinli şirketlerin 2030 civarında pilot hatlarda EUV yetenekleri geliştirebileceğini öne sürdü. Başkaları ise bu görüşün Çin'in kapasitesini abarttığını düşünüyor. Analist Greg Allen, Çin'in bir EUV makinesi prototipi üretme kapasitesinin gerçek bir yerel yenilikten ziyade ihracat kontrollerinden kaçınmanın bir sonucu olduğunu savunuyor.

Çin'in zorluğu, dolayısıyla sadece ASML'nin nerede olduğuna değil, ASML'nin nereye gittiğine yetişmek olarak anlaşılabilir. TechInsights genel müdür yardımcısı ve yarı iletken analisti Dan Hutcheson'un belirttiği gibi, 'Çin ne kadar hızlı koşarsa koşsun, sadece yerinde sayıyor.' Bir EUV alternatifi geliştirmenin zor olması şaşırtıcı değil. EUV makineleri, insanlığın ürettiği en karmaşık makinelerden bazılarıdır. Bir ASML tarayıcısı, 100.000'den fazla bileşenden oluşan bir ağdan oluşur. 'Chip War' kitabının yazarı Chris Miller, ilk ticari EUV sisteminin geliştirilmesi için gereken yaklaşık üç on yıllık küresel araştırmanın, Çin'in kendi zaman çizelgesinin de uzun olacağını düşündürdüğünü savunuyor.

Bu şüphecilik, Çin'in iddia edilen EUV atılımlarına rağmen daha eski, yabancı üretimli derin morötesi (DUV) makinelerine olan mevcut bağımlılığıyla da pekiştiriliyor. SMIC, bu eski teknolojiyi kullanarak başarılı bir şekilde gelişmiş çipler üretse de, verimlilik oranları EUV litografi kullanan TSMC'nin elde ettiklerinin bir kesirinde kalmaya devam ediyor ve bu durum yerel üretimin ölçeklenebilirliğine şüphe düşürüyor. Işık kaynağı konusunda iyimserler ve karamsarlar arasındaki tartışmayı çözmek yerine, gelecekte bu iki dünyayı ayırt etmeye yardımcı olacak teknik hendekleri belirlemek daha yararlı olabilir. Çin'in EUV litografi hendekini ne zaman aşacağına dair tartışmalar, Batı ihracat kısıtlamalarıyla sıkı bir şekilde denetlenen, üç sınırlı ancak önemli bileşen etrafında dönüyor.

İlk bileşen ışık kaynağıdır. Çin, EUV ışığını oluşturma konusunda ilerleme kaydediyor ancak çipleri ticari olarak uygulanabilir ölçekte üretmek için yeterli güçte üretmek konusunda hala yol kat etmesi gerekiyor. EUV ışığı, silikon waferlar üzerine inanılmaz derecede sıkı desenlerin kazınmasına izin verecek kadar kısa dalga boyuna sahiptir. Miller, ASML'nin en gelişmiş makinelerindeki lazerlerin tek başına 457.329 parçaya ihtiyaç duyduğunu belirtti; bu rakam sadece lazer alt sistemi için geçerlidir, tam tarayıcı için değil. Yüksek güçlü CO2 sürücü lazeri Almanya'nın Trumpf şirketi tarafından inşa edilirken, çevresel ışık kaynağı modülü 2013'te ASML tarafından satın alınan San Diego merkezli Cymer firması tarafından tedarik ediliyor. ASML bunları 2019'dan beri Çin'e yasaklanmış olan tam makineye entegre ediyor. Çinli laboratuvarlar, ASML'nin kullandığı lazerleme sürecini tersine mühendislikle hem kendi çözümlerini öncülük etmek hem de paralel bir çaba başlattı. Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics ile Harbin Institute of Technology tesisleri, sırasıyla EUV ışık kaynağının AR-GE ve prototiplenmesinde önemli ilerlemeler kaydetti.

Yine de ticari üretimi engelleyen engeller mevcut. Her iki yöntemden gelen EUV ışığının mevcut güç çıkışı 100-150 watt; bu, ASML'nin ışık kaynağının saatte 125 wafer üretmek için 2017'de elde ettiği 250 watt çıkışından, mevcut 600 watt referans noktasından ve şirketin 2026 başında duyurduğu 1000 watt sisteminden çok daha düşük. Ayrıca ASML'ye kıyasla, Çin'in lazerleri, yeterli kullanılabilir 13.5 nm ışık üretmek yerine enerjiyi ısı ve diğer dalga boylarına kaybediyor. Bu nedenle sistem, waferları daha uzun süre maruz bırakmak zorunda kalıyor, bu da desenlerin ekonomik olarak rekabetçi olmaktan uzak bir hızda kazınmasına neden oluyor. Sonuç olarak, Çin'in aşırı ısınma ve diğer dalga boylarına enerji kaybı yaşamadan başlangıçtaki 250 watt güç referans noktasına ulaşmak için ilerleme kaydettiğine dair işaretler, yerel programın nihayet laboratuvar kanıtından ticari olarak uygulanabilir bir üretim gerçekliğine geçiş yaptığının bir göstergesi olabilir.

Hassas Optikler: EUV ışığı oluşturulduktan sonra, mikroskobik transistör desenlerini bir wafer üzerine kazıyabilmesi için, Alman şirketi Zeiss tarafından tasarlanan en gelişmiş olanlar dahil olmak üzere, son derece düz bir dizi ayna tarafından toplanması, şekillendirilmesi ve yönlendirilmesi gerekir. İşte Çin'in EUV prototipi ikinci büyük hendekle burada karşılaşıyor. Zeiss EUV ekibinin sözcüsü Peter Kürz, bu başarının 'ay yüzeyindeki bir golf topuna vurmak için bir lazer ışığını yeniden yönlendirebilecek kadar hassas bir ayna yaratmaya' benzediğini belirtti. Zeiss, bu başarıyı yüzeyi atomaltı düzlüğe kadar parlatarak elde etti. Sonuç, eğer Almanya boyutunda olsaydı en yüksek zirvenin 1 mm'den az olacağı kadar pürüzsüz bir aynadır. Ve tüm bu hassasiyete rağmen, her ayna hala teorik olarak yalnızca...