Bu gün dünyada yüksək texnologiyaların sürətli inkişaf prosesi gedir. Ən mühüm yenilənmələr isə yarımkeçiricilər fizikası əsasında çalışan mikroelektronika sahəsinin payına düşür. Bir çox ekspertlərin qənaətincə, yaxın gələcəkdə bu sahədə öndə dayanan transmilli şirkətlər ümumdünya miqyaslı hadisələrə ciddi təsir göstərməklə yanaşı, onların yönünü də müəyyənləşdirəcəklər. Yəni ərazilər uğrunda qanlı və çox zaman mənasız müharibələr öz yerini texnologiyalar uğrunda savaşa verir...

Belə hesab edilir ki, qlobal inteqrasiya prosesinin şərtlərinə görə, transmilli texnoloji nəhənglər dövlətlər arasında yaşanan geostrateji mücadiləyə birbaşa müdaxilə edəcəklər. Elə bu səbəbdən də bir çox texnoloji şirkət öz aralarında sövdələşmələrə gedərək qlobal ortaq müəssisələr qurmaqla mütləq inhisarçıya çevrilməyə çalışırlar.

İndiki qlobal inteqrasiya prosesinin şərtləri daxilində dünyada bütün texnoloji parametlərinə görə tam müstəqil və xalis inhisarçı şirkət yaratmaq mümkün deyil və buna heç ehtiyac da yoxdur. Ancaq dünyadakı iri texnoloji şirkətlər arasında müqayisə aparsaq, öz funksiyasına uyğun təkbaşına inhisarçının Niderlandın Veyndhoven şəhərində yerləşən və ümumi kapital qiyməti 750 milyard dollar olan “ASML”(Advanced Semicanductor Materials Lithography) şirkətini görərik.

1984-cü ildə qurulmuş “ASML” şirkəti öz istehsal məhsuluna görə, dünya inhisarçısı kimi tanınsa da, yaxından baxdıqda bunun tam belə olmadığı aşkarlanar. Əslində, ”ASML” yuxarıda deyildiyi kimi bir neçə qabaqcıl şirkətin ortaq maraqları naminə formalaşan və öz seqmenti üzrə qlobal inhisarçıya dönüşmüş şirkətdir. Bu şirkətin EUV (Extreme Ultraviolet-Ekstra Ultrabənövşəyi) texnologiyası ilə işləyən maşınları ən müasir kompüterlər, smartfonlar və süni intellekt serverləri üçün çiplər hazırlanmasında istifadə olunan fotolitoqrafiya avadanlıqları istehsal edir. Qiyməti 300 milyon dollar olan EUV maşınının çəkisi 180 tondur. Bu maşının quraşdırılması bir ilə yaxın vaxt aparır və təxminən 100 min komponetdən ibarətdir. Ölçüsü iri həcmli avtobus boyda olan bu ultra müasir texnoloji maşın sayəsində 7 nanometrdən aşağı çiplər hazırlanır.


Sistemə keçmək üçün 20 ilə yaxın vaxt sərf edilib

“ASML” EUV texnologiyasından kütləvi istifadəyə 2019-cu ildən başlayıb. Bu sistemə keçmək üçün 20 ilə yaxın vaxt sərf edilib. Bundan öncə isə “ASML” DUV (Deep Ultraviolet-Dərin Ultrabənövşəyi) maşınları əsasında litoqrafiya hazırlayırdı. Onu da demək lazımdır ki, öncələr “ASML” ilə yanaşı Yaponiyanın “Canon” və “Nikon” şirkətləri də DUV maşınları istehsal edirdilər. Ancaq sonrakı mərhələdə EUV sisteminə keçməyə ehtiyac yarandığında ASML-dən başqa kimsə qaha qabaqcıl və mükəmməl olan EUV texnologiyasına yiyələnə bilmədi.

Bunun bir çox səbələri var və onlar içərisində “ASML”in Almaniyanın “Carl Zeiss” şirkətinin hazırladığı ən həssas güzgülərdən istifadə etməsi xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Bu cür güzgüləri hələ ki heç bir şirkət düzəldə bilmir.

Niderland şirkəti indiki səviyyəsinə gələnədək çətin və mürəkkəb sınaq- təcrübə mərhələri keçib. O, bu yolda “Nikon” və “Canon” kimi nəhənglərdən öndə olmağı bacarıb. Belə ki, təxminən 25 il bundan öncə Yaponiyanın “Nikon” şirkəti EUV texnologiyasının yaradılmasına start vermişdi. Lakin “Nikon” mühəndisləri illərlə araşdırmalar aparsalar da istədiklərinə nail ola bilmədilər. Yaponiyanın fotoelektronika sahəsi üzrə digər tanınmış şirkəti “Canon” da EUV sisteminə alternativ (Nonoimprint Lithography -NIL) texnologiyası üzərində xeyli işlədi, lakin “NIL” texnologiyası “ASML”in EUV sistemi kimi keyfiyyətli məhsul istehsal edə bilmir. Beləliklə, gələcəkdəki “müqəddəs” yer uğurunda mübarizədən “ASML” qalib çıxdı.

Hələlik isə gəlin, EUV texnologiyasının özəlliyinə qısa nəzər yetirək. Əslində, EUV texnologiyası bənövşəyi işığın spektrindən daha dərindir. İşığın fizikasından bəllidir ki, işıq elektromaqnit spektrlərə ayrılır. İnsan gözünün gördüyü işıq daha böyükdən tutmuş, daha kiçik dalğa uzunluğu diapazonuna kimi ardıcıl olaraq qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, bənövşəyi rənglərdən ibarətdir. Qırmızı işığın spektral dalğa uzunluğu təxminən 620-780 nonometrdirsə, bənövşəyi işğın bu xüsusiyyəti təxminən 380- 440 nanometrdir. İnsan gözünün qavradığı diapazon 380-780 nanometr arasında dəyişir. Ultrabənövşəyi işığın dalğa uzunluğu isə 400 nanometrin altında olur və 10 nanometr aralığına kimi dəyişir. Ultrabənövşəyi işığın ən kiçik spektrləri ekstrimal ultrabənövşəyi adlanır və onun dalğa uzunlüğu 120 namoetrdən 10 nanometrədəkdir. Bundan daha aşağısı artıq rentgen şüalarıdır. EUV demək olar ki, bənaövşəyi işğn ən son ucudur. Əgər DUV texnologiyalı maşınlar 193 nm və 248 nm üzərində işləyirsə, EUV maşınlarında 13,5 nm dalğa uzunluğundan istifadə edilir və 3 nm və 5nm ölçülü çiplər onun vasitəsilə istehsal olunur.

EUV sistemi əsasında çiplərin ərsəyə gətirilməsi mexanizmi dörd fazadan ibarətdir. Birinci fazada mikroskopik qalay damcısı xüsusi lazerlə saniyədə 50.000 dəfə vurularaq “partladılır” və ionlaşdırılaraq elə plazma yaradılır ki, o, soyuyandan sonra 13,5 nanometrlik dalğa uzunluqlu EUV işığı yaradır. İkinci fazada işığın toplanılması prosesi gedir və buarda “Carl Zeis” şirkətinin güzgülərindən istifadə olunur. Üçüncü fazada, EUV işığı çipin üzərindəki milyardlarla tranzistor sxeminə doğru (fotomaskaya) yönəldilir. Sonuncu dördüncü fazada isə fotomaskaya əks olunan işıq silisum lövhəsinin üzərinə hopdurulur. Bu proses zamanı ən çətin işlərdən biri həmin “partlayış” zamanı ətrafa səpələnən qalay qalıqlarını optik güzgülərə yapışmaqdan qorumaqdır. Ona görə də optik hissənin xətasız hazırlanması xüsusi önəm daşıyır. EUV işğı ekstrimal həsasslığa malik olduğundan istehsal prosesi mütləq vakkum şəraitində həyata keçirilir.

“ASML” nə qədər inhisara malik olsa da, əslində hər şeyi heç də təkbaşına həyata keçirmir. Sözügedən həmin güzgüləri Almaniyanın “Carl Zeiss” şirkəti, işıq mənbəyi modulunu ABŞ-nin “Cyrmer” şirkəti, fotorezisterləri Yaponiyanın “Osaka Organic Chemical İndustry” şirkəti, dəiqq vakkum kameralarını ABŞ-nin “Keller Technology Corparation” şirkəti, vakkum klapanlarını İsveçrənin “VAT Group” şirkəti hazırlayır.

“Calr Zeiss” şirkətinin hazırladığı güzgü molibden-silisum qatları ilə örtülüb və onun səthi atom ölçüsü səviyyəsinədək cilalanır, həm də bu güzgü temperatur dəyişmələrində formasını sabit saxlaya bilir. “ASML”in istifdə etdiyi “Carl Zeiss”in optik güzgülərinin bənzərini dünyada heç bir şirkət istehsal edə bilmir. Bu güzgünün hazırlanması yüksək həssaslıq və diqqət tələb edir. Belə ki, onların hazırlanması zamanı hətta mikroseysmik titrəmlərin, yaxınlıqdan keçən maşınların yaratdığı vibrasiyanın mənfi təsirləri ortadan qaldırılır. Ona görə də bu güzgüləri istehsal edən zavodda vibrasiyadan izolyasiya etmə sistemləri quraşdırılır, oradakı temperatur daim sabit səviyyədə tutulur. “Carl Zeiss” güzgülərindəki qüsurlar nanometrdən aşağı həddə - pikometrlə (10⁻¹² m) ölçülür.

ABŞ kəşfiyyatı və ən çox Çini narahat edən məsələ

EUV texnologiyası sayəsində faktiki dünya inhisarçısına çevrilən “ASML” şirkətinin uğurları ən çox Çini narahat edir. Bunun üç səbəbi var. Birincisi, ABŞ Tayvanın “TSMC” şirkətinə Çinə aşağı ölçülü çip satışına qadağa qoyub. İkincisi, ”ASML” şirkətinin EUV texnologiyasının təchizat zəncirində ABŞ, Almaniya və Yaponiya şirkətləri iştirak etsələr də, Çinin burada heç bir rolu yoxdur. Üçüncüsü, ABŞ-nin Niderland hökumətinə xəbərdarlığından sonra “ASML” Çinə indiyədək EUV texnologiyalı maşın və ya buna müvafiq hər hansı komponentlər satmayıb. Amma onu da xüsusi qeyd etmək lazımdır ki, ABŞ kəşfiyyatı “ASML”dən Çinə məlumatlar sızdrıldığına dair informasiyaları yoxlayır və müvafiq təhqiqatlar aparır. Kəşfiyyat məlumatlarına görə, Niderland hökumətinin qoyduğu sərt məhdudiyyətlərə baxmayraq, Çinə bu texnologiya ilə bağlı ciddi informasiyalar ötürülür.


Mövcud kritik vəziyyəti nəzərə alan Çin hökuməti nəyin bahasına olursa-olsun EUV maşını hazırlamağı qarşısına məqsəd qoyub. Çin hökuməti çip istehsalında yeni yerli litoqrafiya linzaları, güzgülər, lazerlər yaradılması ilə bağlı “Big Fund III” böyük fond təsis edib və buraya 47,5 milyard pul köçürüb. Çində yaxşı anlayırlar ki, texnoloji inkişafdan geridə qalsalar, köhnəlmiş çiplərlə irəliyə gedə bilməyəcəklər və qlobal bazardakı bütün texnologiyaları əvvəl-axır EUV sistemi ilə çalışan “TSMC”, “İntel” və “Samsung”dan tam asılı hala düşəcək. Hətta bir neçə ildən sonra mövcud şərtlərə cavab vermədiyindən Çinin çip istehsalı bütövlükdə dayana da bilər.

Hələlik, Çinin ən qabaqcıl çip istehsalçısı “SMIC” şirkəti (Semiconductor Manufaturing International Corporation) “ASML”in köhnə (DUV) maşınlarından istifadə etməklə 7 nanamoetrlik (Kirin 9020) çipləri istehsal etməyə müvəffəq olduğunu bildirir. “SMİC” mühəndisləri çipin arxitekturasını dəyişdiklərini və onları şaquli formada düzməklə buna nail olduqlarını iddia edirlər.

EUV texnologiyası olmadan DUV maşının köməyi ilə 7 nm və ya daha kiçik ölçülü çip istehsalı üçün çip eyni maşından gərək bir neçə dəfə keçirilsin (multi-pattering). Çipin daxili dizaynını, yəni arxitekturasını mütəmadi olaraq dəyişmək yalnız müvəqqəti işə yarayır. Əgər Çin mütəxəssisləri fiziki imkanları zorlayıb 7 nm və 5 nm-lik çip istehsal edirsə, bu, köhnə DUV sistem üçün ən son həddir. EUV olmadan daha kiçik ölçülü çiplər düzəltmək mümüknsüzdür, əks təqdirdə,bu həmin çiplərin tez sıradan çıxması və yararsız hala düşməsi ilə nəticələnir. Belə bir keyfiyyətsiz məhsul əldə etməyə “SMIC” böyük pullar xərcləyir və hələ üstəlik bunun maya dəyəri də baha başa gəlir. Amma ”Apple”, ”Nvidia”, ”TSMC”, ”Samsung” isə EUV texnologiyasından istifadə etdiklərindən çiplər onlara çinlilərdən daha ucuz başa gəlir. Əlbəttə, müasir smartfonlardan əlavə qlobal süni intellekt üçün istifadə edilən yüksək tutumlu serverlərin hazırlanması yalnız EUV texnologiyası ilə mümkündür.

Gizli labarotoriya və Çinin geostrateji ambisiyalarına ciddi zərbə  

Keçən il çinli mühəndislər “ASML”in DUV maşınının bütün detallarına kimi sökərək tam formada “reverse engineering” (tərsinə mühəndislik-yəni kopyalama) yolu ilə yeni şeylər öyrənmək istəyiblər, lakin həmin maşını parçalayandan sonra yığa bilməyiblər və dəstək üçün “ASML” mütəxəssislərinə müraciət ediblər. Çinlilər tərsinə mühəndislik üsulu ilə bir çox cihazların işləmə mexanizmini öyrəndiklərindən elə düşünüblər ki, bunu “ASML” maşınına da tətbiq etmək olar. Lakin “ASML” maşınları 100.000 (yüz min) detaldan ibarətdir və oradakı sistemlərin hər biri ən yüksək dəqiqlikli texnologiylar əsasında düzəldilib. “ASML”in maşınlarının istehsalında xüsusi kimyəvi maddələr, məhlullar və xəlitələr yer alır. Bu maşın dünyadakı istənilən istehsal mexanizmindən dəfələrlə mürəkkəb quruluşa və funksiyaya malikdir. Atom səviyyəsində hazrlanmış hissələri ayrı-ayrılıqda sökərək “revers engineering” üsulu ilə təkrarlamaq mümkünsüzdür.

Bəzi mənbələrin məlumatına görə Çin “Manhaten Layihəsi” adlandırılan layihə sayəsində “ASML”də çalışmış çinli mühəndislərinin köməyi ilə Şenjendəki gizli labarotoriyada “reverse engineering” həyata keçirərək ilk yerli EUV maşınının prototipini yığıblar və 2028-ci ildə onun vasitəsilə müasir tələblərə cavab verən çiplərin istehsalına başlayacaqlar. Ancaq mütəxəssislərin fikrincə, labarotoriya şəraitində EUV işığı yaradılsa da, bu maşının keyfiyyətli çip istehsalına başlaması üçün həmin işığı xətasız şəkildə silisum təbəqəli lövhə üzərinə yönləndirmək lazımdır. Çinin qarşısında duran ən böyük problem “Carl Zeiss“ şərkətinin yüksək dəqiqlikli güzgüləri kimi güzgülər hazırlaya bilməməsidir, onların kopyalanması isə müşkül işdir.

Digər tərəfdən, Çin mühəndisləri alternativ sistem kimi Nanoprint Litoqrafiyası və Elektron şüalı texnolgiylara əsaslanan maşın yaratmağa cəhd göstərirlər. Mütəxəssilərin fikrincə “ASML” səviyyəsində maşınlar hazırlamaları üçün çinlilərə 7-10 il vaxt lazımdır. Əgər Çin “ASML”in indiki səviyyəsinə 5-7 ildən sonra gələcəksə, həmin zaman kəsiyində “ASML” də yerində saymayacaq və daha irəliyə gedəcək. “ASML” mühəndisləri 2 nm və ya 1 nm çiplərə keçməyə hazırlaşırlar. Bunun üçün “ASML” (Hgh-Na EUV ) yeni nəsil apartlarına keçid üzərində işləyir.

Beləliklə, əgər yaxın illərdə Çin bütün müasir parametrlərə cavab verən öz yerli EUV maşınını istehsal edə bilməsə, onun texnoloji cəhətdən ABŞ, Avropa, Yaponiya qarşısında geriləməsi qaçılmaz olacaq ki, bu da öz növbəsində Pekinin geostrateji ambisiyalarına ciddi zərbə vuracaq.

Vaqif Nəsibov

“AzPolitika.info”