xLight، یک استارتاپ مستقر در ایالات متحده که در حال توسعه یک منبع نور EUV مبتنی بر شتاب‌دهنده ذرات است، روز سه‌شنبه یک نامه قصد (LOI) با وزارت بازرگانی ایالات متحده برای ۱۵۰ میلیون دلار مشوق فدرال پیشنهادی تحت قانون CHIPS و علم امضا کرد. xLight اوایل سال جاری زمانی که پت گلسینگر، مدیر عامل سابق اینتل، را به عنوان رئیس اجرایی استخدام کرد، ناگهان مطرح شد. این پول، در صورت اعطا، برای نزدیک‌تر کردن منبع نور مبتنی بر لیزر الکترون آزاد (FEL) xLight به واقعیت، پس از ساخت آن در آلبانی و اثبات قابلیت عملی آن، استفاده خواهد شد.

۱۵۰ میلیون دلار از دولت ترامپ

نیکلاس کلز، مدیر عامل و مدیر ارشد فناوری xLight، گفت: «با حمایت [وزارت] بازرگانی، سرمایه‌گذاران و شرکای توسعه‌دهنده ما، xLight در حال ساخت اولین سیستم لیزر الکترون آزاد خود در مجتمع نانوتک آلبانی است، جایی که بهترین قابلیت‌های لیتوگرافی جهان، تحقیق و توسعه‌ای را که آینده تولید تراشه را تعریف خواهد کرد، ممکن می‌سازد.»

دولت ترامپ به ویژه نسبت به قانون CHIPS و علم جو بایدن بدبین بوده و ادعا می‌کرد که این قانون هدر دادن پول مالیات‌دهندگان است. با این حال، به نظر می‌رسد دولت ایالات متحده نظر خود را با xLight تغییر داده است، شرکتی که وعده توسعه یک منبع نور جدید مبتنی بر FEL برای ابزارهای لیتوگرافی EUV را می‌دهد که جایگزین منابع سنتی پلاسمای تولید شده با لیزر (LPP) مبتنی بر لیزرهای CO2 خواهد شد. اگر xLight در ساخت فناوری خود و ادغام آن با اسکنرهای لیتوگرافی ASML موفق شود، آنگاه ایالات متحده بخش مهمی از زنجیره تامین جهانی این ابزارها را کنترل خواهد کرد، که شاید چیزی است که رهبری فعلی آمریکا را به خود جلب کرده است.

پت گلسینگر، رئیس اجرایی هیئت مدیره xLight و شریک عمومی Playground Global، گفت: «ساخت یک لیزر EUV با بهره‌وری انرژی بالا و بهبود ده برابری نسبت به فناوری امروزی، عصر بعدی قانون مور را به پیش خواهد برد، بهره‌وری کارخانه‌ها را تسریع می‌کند، و در عین حال یک قابلیت داخلی حیاتی را توسعه می‌دهد.»

توجه داشته باشید که در معاملاتی مانند آنچه بین xLight و وزارت بازرگانی ایالات متحده اعلام شد، LOI یک توافق اصولی غیرالزام‌آور است: این نشان می‌دهد که هر دو طرف قصد دارند پیش بروند، اما دولت را ملزم به آزادسازی وجوه یا شرکت را ملزم به دریافت آنها نمی‌کند، اگرچه به این معنی است که دولت ارزیابی اولیه را به پایان رسانده و شرکت را برای تامین مالی بالقوه انتخاب کرده است. xLight اکنون با وزارت بازرگانی ایالات متحده و تیم‌های مجتمع نانوتک آلبانی همکاری خواهد کرد، بنابراین انتظار افشای اطلاعات بیشتر در ماه‌های آینده را داشته باشید. به موازات آن، این شرکت به کار توسعه مشترک خود در سراسر شبکه آزمایشگاهی وزارت انرژی ادامه خواهد داد.

یک فناوری پیشگامانه

xLight در حال توسعه یک منبع نور مبتنی بر FEL است که می‌تواند برای رساندن تابش EUV منسجم به طور مستقیم به اسکنرهای ویفر ASML موجود استفاده شود. این رویکرد به طور قابل توجهی با منابع نور مبتنی بر LPP که ASML (واحد Cymer مستقر در ایالات متحده آن) زمانی برای ابزارهای لیتوگرافی فعلی خود توسعه داده بود، متفاوت است.

xLight با استفاده از یک شتاب‌دهنده ذرات، الکترون‌ها را با فرکانس رادیویی (RF) و میدان‌های مغناطیسی به سرعت‌های بسیار بالا می‌رساند؛ سپس این ذرات سریع وارد یک FEL می‌شوند، جایی که الکترون‌ها از شتاب‌دهنده از طریق آندولاتورهایی عبور می‌کنند که یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد کرده و در نتیجه، پرتوهای نوری منسجم و با شدت بالا با طول موج‌های مورد نیاز (۱۳.۵ نانومتر در مورد EUV، اگرچه برای اشعه ایکس نرم تا ۲ نانومتر قابل مقیاس‌بندی است) تولید می‌کنند. FEL در یک تاسیسات جداگانه در کنار کارخانه (یعنی نه در داخل اتاق تمیز) قرار دارد. پس از تولید نور EUV، از طریق شبکه‌ای از آینه‌های تخصصی با زاویه تابش کم و ایستگاه‌های چرخان به چندین اسکنر ASML، تا ۲۰ واحد در هر FEL، هدایت می‌شود. سپس این نور وارد روشنگر اسکنر می‌شود، جایی که شکل گرفته و به سمت ویفر هدایت می‌شود.

از آنجایی که مرحله تبدیل پلاسما وجود ندارد، xLight ادعا می‌کند که دستگاهش روشنایی بیشتر، عرض طیفی باریک‌تر و پالس‌های فمتوثانیه برای الگوبرداری دقیق‌تر را امکان‌پذیر می‌سازد. با این حال، این شرکت هنوز باید دو چیز حیاتی را اثبات کند: اینکه فناوری آن به طور کلی کار می‌کند و برای تولید انبوه نیمه‌رساناها قابل دوام است. دومی مسلماً دشوارتر از اولی خواهد بود، زیرا xLight باید شرکتی را با چندین ابزار EUV با NA پایین (یا بهتر، NA بالا) پیدا کند که مایل به انجام آزمایش با اسکنرهایی باشد که هر واحد حدود ۲۰۰ میلیون دلار (تقریباً ۴۰۰ میلیون دلار برای EUV با NA بالا) هزینه دارد.

علاوه بر این، از آنجایی که xLight از شبکه آزمایشگاهی وزارت انرژی استفاده می‌کند، حداقل برخی از عناصر فناوری آن ممکن است طبقه‌بندی شده باشند، به این معنی که این شرکت در صادرات آنها به کشورهای دیگر به هر شکلی با مشکل مواجه خواهد شد. از یک سو، این ممکن است به آمریکا در زمینه لیتوگرافی برتری دهد، اما از سوی دیگر، ممکن است پذیرش این فناوری را نیز کند کند.