1.3 نظرة عامة على برنامج NIST وبرنامج قياس الرقائق

ألقت الدكتورة مارلا دويل، من برنامج قياس الرقائق ومختبر NIST Boulder، خطابًا رئيسيًا شائعًا في اجتماع مجموعة العمل. بدأ الخطاب الرئيسي بتذكير الحضور بمهمة NIST: تعزيز الأمن الاقتصادي الأمريكي، وتحسين نوعية حياتنا، وتحقيق الابتكار والقدرة التنافسية الصناعية من خلال تطوير علوم القياس والمعايير والتكنولوجيا.

وقد سلط الضوء على القدرات الأساسية للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (1) علم القياس، (2) التتبع الدقيق، و(3) تطوير واستخدام المعايير. قدم دويل تفاصيل حول برنامج قياس الرقائق والعلاقات التنظيمية وخلفية المؤسسات البحثية الوطنية في NIST. وشدد دويل على ضرورة التعاون بين الصناعة والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا لمعالجة تحديات الإلكترونيات الدقيقة التي تواجهها صناعة الرقائق بشكل جماعي. وشددت على أن NIST هو مختبر غير تنظيمي وكان شريكًا موثوقًا به في مجال المعلومات، محايدًا وموضوعيًا، يدعم تطوير التقنيات الرئيسية التي تعزز الابتكار والقدرة التنافسية الصناعية في الولايات المتحدة من خلال نشر قياسات وبيانات وأبحاث عالية الجودة. على وجه التحديد، في بولدر، يضم NIST حوالي 900 موظف وأكثر من 500,000 قدم مربع من مساحة المختبر، بما في ذلك ستة مجالات: (1) تكنولوجيا الاتصالات المتقدمة، (2) علوم وهندسة الكم، (3) قياس الوقت والتردد، (4) توصيف المواد المتقدمة، (5) التصوير الدقيق، و(6) الليزر والإلكترونيات الضوئية. ثم سلط دويل الضوء على المحفظة الاستثمارية طويلة الأمد للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في مجال الإلكترونيات الدقيقة، والتي تشمل العديد من المجالات.

ناقش دويل لاحقًا "قانون الرقائق الأمريكي" وأوجز الجوانب الإستراتيجية لتمويل الولايات المتحدة للرقائق، بما في ذلك كيفية دعم ثلاث مبادرات متميزة: (1) استثمارات كبيرة في التصنيع المتطور، (2) قدرات تصنيع جديدة للرقائق الناضجة والرقائق المتقدمة والتقنيات الجديدة والخبرة المتخصصة، و(3) تعزيز ريادة الولايات المتحدة في مجال البحث والتطوير. وتم تسليط الضوء على التمييز بين 39 مليار دولار لحوافز التصنيع و11 مليار دولار لحوافز البحث والتطوير، مع التركيز على تمويل البحوث ومخصصات علوم القياس التي يقدمها المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. ناقش دويل كيف قدمت صناعة أشباه الموصلات والأوساط الأكاديمية والحكومة تعليقات واسعة النطاق من خلال سبع فرص استراتيجية محددة، بما في ذلك اجتماع مجموعة عمل EUVL.

قدم مختبر تكنولوجيا الاتصالات (CTL) مثالاً على قياس المواد، وقبل أن يصبح مديرًا لبرنامج قياس الرقائق، عمل الدكتور دويل كرئيس القسم هناك، لا سيما في مجال المواد المرجعية القياسية للمواد 5G (SRMs). تم تقديم وثيقة NIST SP1278 التي شاركت في تأليفها كمثال لكيفية تحسين القياس لأمن وإمكانية تتبع المكونات والمنتجات الإلكترونية الدقيقة.

وفي ختام الخطاب الرئيسي، قدم دويل منشورات المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) التي توفر فرصًا للقياس تتعلق بالرقائق. بالإضافة إلى ذلك، في صباح يوم 25 أبريل 2023، أصدرت إدارتها وثيقة تحدد رؤية واستراتيجيات المركز الوطني لتكنولوجيا أشباه الموصلات، وتصف كيف سيتم التفاعل بين الصناعة المستقبلية والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST).

وألقت الدكتورة ستيفاني هوكر، القائم بأعمال مدير مختبر قياس المواد (MML) في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، كلمة رئيسية في اجتماع فريق العمل، رحبت فيها بالحاضرين قبل جلسات بعد الظهر. كرر هوكر مهمة المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا وأكد على قوته الكبرى كسمعته بين المهندسين والعلماء العالميين. إلى جانب مشاركة نطاق وقدرات NIST، كان التركيز على خدمات القياس التي تقدمها NIST. تشمل خدمات القياس أكثر من 1100 مادة مرجعية قياسية (SRMs)، وحوالي 100 منتج بيانات مرجعية قياسية (SRD)، و5 برامج لضمان الجودة، ومجموعة كبيرة من أدوات البيانات والسجلات. تم التركيز أيضًا على المعايير الوثائقية وكيفية مشاركة أكثر من 400 موظف فني من NIST في أكثر من 100 لجنة معايير، حيث يشغلون مناصب قيادية في العديد من منظمات المعايير الدولية، وبالتالي تعزيز القدرة التنافسية للولايات المتحدة على مستوى العالم. وسلط خطابها الضوء على مجالات التكنولوجيا الرئيسية التي يشارك فيها NIST ويتوسع فيها، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي (AI)، وعلوم الكم، والاتصالات المتقدمة، والتصنيع المتقدم، والاقتصاد الحيوي. واختتم هوكر بتقديم مجالات المشاركة الراسخة وطرق التعاون مع NIST، بما في ذلك اجتماعات مجموعة العمل، والاتحادات، وCRADAs، وMTAs، والتي تعد أيضًا محور هذا التقرير.

أظهر هذان الخطابان الرئيسيان التماسك والمشاركة بين أعضاء مجموعة العمل وقيادة NIST.

تقنية EUVL (الطباعة الحجرية فوق البنفسجية القصوى).

تم تقديم مقدمة مفصلة عن الجوانب الفنية لـ EUVL المقترحة ومناقشتها في اجتماع فريق العمل. فيما يلي ثلاثة أقسام محددة (2.1-2.3) مخصصة لمناقشة وحدة مصدر EUV. ثم تتم مناقشة الوضع الحالي ومتطلبات المكونات المتفاعلة مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية (2.4). يتفاعل كلا هذين المكونين مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية. وأخيراً، تم تقديم استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية كأداة قياس لتحليل المكونات في عمليات تصنيع أشباه الموصلات (2.5). يرتبط الجانب المتريولوجي لضوء EUV كأداة ارتباطًا مباشرًا بقياسات الإشعاع التي تمت مناقشتها في القسم ثانية. لقد تم بالفعل نشر التفاصيل الفنية التي تمت مناقشتها هنا علنًا. ومع ذلك، فإن الجمع بين الخبرة التقنية وحالة الأبحاث الصناعية وأبحاث NIST في تقرير واحد مفيد لفهم المشهد التكنولوجي. تم تضمين مراجع المراجعة لاستكمال التفاصيل الفنية الواردة في هذا التقرير.

يتبع...