نهاية الذكاء الاصطناعي هي آلة الطباعة الحجرية، ونهاية آلة الطباعة الحجرية هي العدسة

--- لماذا يصعب تصنيع عدسة آلة الطباعة الحجرية؟
الطول الموجي لـ EUV وعلوم البصريات عالية الجودة، هما مجموعات حدودية لنظام صناعي فائق الدقة. يعتمد ذلك في الوقت نفسه على المواد، والت coating، والقياس، والمعايرة، والتحكم الحراري، والتحكم في الاهتزاز، والخوارزميات، ونمذجة الأخطاء، والتراكم الطويل للخبرة. ما يحد من التوسع في الإنتاج غالبًا ليس قطعة واحدة، بل هو "الدائرة المغلقة للدقة" بأكملها.
أكثر ما يكون جوهريًا في هذه الحلقة المغلقة هو: أنك لا تستطيع تصنيع شيء أدق من قدرات قياسك.
طول موجة EUV البالغ 13.5 نانومتر يُمتص تقريبًا من قبل جميع المواد، لذلك لا يمكن استخدام العدسات التقليدية، ويجب استخدام المرايا العاكسة متعددة الطبقات. سطح مرآة EUV لسيمنز، هو في جوهره نظام عاكس على مستوى الذرة. عادةً، تتطلب أخطاء سطح المرآة أن تكون في مستوى عشرات البيكو متر.
1 بيكو متر = 10−12 متر
قطر الذرة حوالي 100 بيكو متر، مما يعني أن الأخطاء المسموح بها لسطح مرآة EUV قد اقتربت من نصف ذرة.
ما هو أصعب من صنع مثل هذه المرآة هو كيف تثبت قياس هذا الخطأ. كيف يتم القياس تحت تأثير الانحراف الحراري، والاضطرابات الهوائية، والاهتزازات. كيف تحافظ على التناسق على سطح مرآة كبير الحجم. كيف يتم تشكيل عملية تصنيع صناعية طويلة الأمد ومستقرة. لأن ما يتم قياسه هنا ليس الطول فحسب، بل طور موجة الضوء نفسه.
نظام قياس EUV هو في حد ذاته سلسلة صناعية عالية جدًا. يتضمن جهاز قياس تداخل الليزر، ومصدر ليزر فائق الاستقرار، و optics مرجعية، ومواد ذات تمدد حراري منخفض، ونظام عزل الاهتزاز النشط، ومنصة حركة فائقة الدقة، ومستشعر موجة الطور، ونظام فراغ، وخوارزميات تعويض الانحراف طويل الأمد. العديد من الموردين الرئيسيين، قد يكونون 1-3 فقط على مستوى العالم.
وهذه الأنظمة القياسية تحتاج أيضًا إلى أنظمة قياس أعلى مستوى لصناعتها. وهكذا تتشكل دورة مغلقة (حلقة مفرغة): تصنيع معدات قياس متقدمة يتطلب معدات قياس أكثر تقدمًا.
كمثال على أحد العقبات، نأخذ optics المرجعية.
المرآة المرجعية ليست مرآة عادية. هي في جوهرها "المرجع" في عالم البصريات، وهي قمة شجرة الدقة الصناعية. لأنه لقياس سطح مرآة EUV، يجب أولاً امتلاك مرآة مرجعية أدق من سطح مرآة EUV. وهذا يطرح سؤالًا مخيفًا جدًا: من يصنع أدق مرآة في العالم؟
تصنيع optics المرجعية هو في جوهره عملية الاقتراب غير المحدود من سطح مثالي. يعتمد أولاً على مواد ذات تمدد حراري منخفض جدًا، مثل مادة Zerodur من شركة SCHOTT، أو مواد من نوع ULE. هذه المواد لا تتطلب فقط تمدد حراري منخفض جدًا، بل تتطلب أيضًا تجانس داخلي، وضغوط داخلية منخفضة جدًا، واستقرار طويل الأمد، وتوافق كبير في الحجم. العديد من المواد تتطلب عمليات تلدين تستمر شهورًا.
ثم تدخل مرحلة التشكيل فائقة الدقة. هنا، لم يعد الأمر مجرد تلميع عادي، بل يتضمن تلميع مغناطيسي (MRF)، وتلميع بالتحكم الحاسوبي (CCOS)، وتشكيل بواسطة شعاع الأيونات (Ion Beam Figuring). تلميع شعاع الأيونات هو الأهم، لأنه بعد أن يصبح التلميع الميكانيكي غير كافٍ، يجب الانتقال إلى إزالة المادة على مستوى الذرة. والأصعب هو أن كل إزالة لمادة تؤدي إلى تغير كامل في شكل السطح. لذلك، يصبح عملية التصنيع كالتالي: قياس → تصحيح → قياس مرة أخرى → تصحيح مرة أخرى، وقد تتكرر مئات المرات.
وفي النهاية، تأتي أصعب مرحلة: كيف تعرف أن الخطأ ناتج عن المرآة نفسها، أم من نظام القياس؟ لذلك، يستخدم القطاع طرقًا مثل ثلاث مرآة، والقياس المتبادل بين مرآتين، والمعايرة المتقاطعة، والمعايير المختبرية الوطنية. غالبًا، لا يوجد شيء صحيح مطلق، وإنما يتم تقليل عدم اليقين باستمرار.
وعندما تصل الدقة إلى مستوى عشرات البيكو متر، يبدأ كل شيء في البيئة المحيطة بالتصرف كعدو. الزلازل الصغيرة، والاهتزازات في المباني، وتدفق الهواء، وتغيرات درجة الحرارة، والمشي، كلها قد تؤثر على النتائج. لذلك، العديد من المختبرات القياسية العليا تسيطر على درجة الحرارة إلى 0.001℃، وتستخدم عزل الاهتزاز النشط، وأساسات عميقة، وبيئة فراغ، وأحيانًا تقتصر على القياس ليلاً، لأن الاهتزازات على سطح الأرض أثناء النهار أكبر.
لذا، فإن الصعوبة الحقيقية في EUV وعلوم البصريات عالية الجودة ليست في قطعة واحدة، بل في قدرة الصناعة على التعاون بشكل متكامل. وما لا يمكن نسخه حقًا من قبل شركة سيمنز، ليس فقط العدسة نفسها، بل هو مجموعة من الخبرات التي تشكلت على مدى عقود: تصميم البصريات، وتصحيح الأخطاء، والخوارزميات على مستوى النظام، والمرآة المرجعية، وخبرة المعايرة، والقياس فائقة الدقة، وقواعد البيانات التصنيعية، ونظام المواهب. هذه جميعها تشكل "البنية التحتية للدقة" لصناعة الطباعة الحجرية الحديثة.