گزارش/

شتاب در بومی‌سازی فناوری‌های میکرو/ ایران در مسیر توسعه نیمه‌هادی‌ها

ایران با تمرکز ویژه بر بومی‌سازی فناوری‌های میکرو و نیمه‌هادی، گام‌های مؤثری در توسعه صنعت پیشرفته تراشه‌سازی برداشته است.

کد خبر: ۳۴۰۸۹۸

۲۸ شهريور ۱۴۰۴ / ۰۹:۲۶

به گزارش روزپلاس، فناوری میکرو که ابتدا در حوزه الکترونیک به عنوان بخشی از تحقیقات علمی مطرح شد، از دهه ۱۹۶۰ میلادی به‌تدریج به صنعتی پیشتاز تبدیل گردید و به‌عنوان یکی از محرک‌های اصلی توسعه علمی در حوزه‌های مختلف شناخته شد.

اهمیت راهبردی فناوری‌های میکرو در توسعه اقتصادی، صنعتی، دفاعی و اجتماعی، موجب شده است که این حوزه همچنان در زمره اولویت‌های کلیدی بسیاری از کشورها قرار گیرد. این فناوری در بخش‌هایی مانند حمل‌ونقل، سلامت، کشاورزی، انرژی، دفاع و سایر صنایع، ارزش افزوده چشم‌گیری ایجاد کرده و به‌عنوان راهکاری موثر برای عبور از چالش‌های صنعتی و اجتماعی شناخته می‌شود.

در ایران نیز، از دهه ۱۳۷۰ شمسی، برنامه‌ریزی برای گسترش این فناوری آغاز شد. این روند با تأسیس ستادهای تخصصی، ورود صنایع به تولید قطعات میکرو و آموزش نیروی انسانی ادامه یافت. فناوری میکرو با بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی، مدیریت مصرف انرژی، ارتقاء خدمات سلامت و همچنین فراهم‌سازی زیرساخت‌های ضروری برای تحقق اهداف دیجیتال و اقتصادی کشور، به کاهش وابستگی به فناوری‌های خارجی کمک کرده و جایگاه مناسبی در عرصه تحول دیجیتال یافته است.

با وجود ایجاد زیرساخت‌های پژوهشی و کسب تجربیات ارزشمند در این حوزه، هنوز شکاف فناورانه قابل‌توجهی میان ایران و کشورهای پیشرو وجود دارد.

بر اساس ماده ۱ سند ملی توسعه علوم و فناوری نانو، فناوری‌هایی که در آن‌ها یکی از ابعاد مواد، قطعات یا سیستم‌ها در مقیاس میکرو (بین ۰٫۱ تا ۱۰۰۰ میکرون) قرار گیرد، به عنوان فناوری میکرو شناخته می‌شوند. این فناوری‌ها شامل حوزه‌هایی نظیر: مواد با ساختار میکرو، میکروالکترونیک، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکرو ربات‌ها، آزمایشگاه روی تراشه (Lab-on-a-Chip) و میکرو حسگرها می‌شود.

لازم به ذکر است که حوزه‌هایی مانند میکروبیولوژی و سایر شاخه‌های زیست‌فناوری از تعریف فناوری میکرو مستثنی هستند.

اقدامات شاخص در حوزه فناوری میکرو

در ادامه، اقدامات شاخص انجام‌شده در سال گذشته در حوزه‌های کلیدی فناوری میکرو ارائه می‌شود:

میکروالکترونیک (Microelectronics):
تمرکز بر طراحی و توسعه تراشه‌های نیمه‌رسانا و ادغام عناصر مکانیکی و الکترونیکی، به‌ویژه در کاربردهای مرتبط با صنعت خودرو، تجهیزات پزشکی و ابزار دقیق.

نیمه‌رساناها (Semiconductors):
توسعه فناوری‌های پایه در طراحی و ساخت نیمه‌رساناهای پیشرفته با هدف خودکفایی فناوری و رقابت‌پذیری در بازار جهانی.

سامانه‌های خودتوان (Self-Powered Systems – SPS):
طراحی و توسعه ابزارهای پایش هوشمند که بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی، قادر به نظارت دائمی و دقیق در محیط‌های مختلف هستند.

الکترونیک چاپی (Printed Electronics):
تولید مدارهای انعطاف‌پذیر برای استفاده در تجهیزات پوشیدنی، نمایشگرها و سنسورهای زیستی، با هدف توسعه محصولات سبک و پیشرفته.

آزمون‌های تشخیص بر بالین (Point of Care Tests – POCT):
ارائه خدمات پزشکی سریع و دقیق از طریق ابزارهای قابل‌حمل، به‌ویژه برای استفاده در مناطق محروم یا شرایط اضطراری درمانی.

بررسی روندهای نوین و زیرساخت‌های توسعه فناوری‌های میکروالکترونیک و نیمه‌هادی در کشور

در راستای توسعه فناوری‌های پیشرفته، مجموعه‌ای از مطالعات تخصصی در حوزه میکروالکترونیک و نیمه‌هادی‌ها در سال ۱۴۰۳ انجام شده که به بررسی آینده این حوزه، تجهیزات کلیدی تولید تراشه، تجربیات بین‌المللی و زیرساخت‌های داخلی پرداخته است.

مطالعه فناوری‌های آینده در میکروالکترونیک

یکی از مهم‌ترین این اقدامات، طرح مطالعاتی فناوری‌های آینده در میکروالکترونیک بود که با هدف بررسی فناوری‌های نوین در ساخت تراشه و روش‌های پیشرفته محاسباتی انجام شد. این مطالعه بر فناوری‌هایی نظیر ترانزیستورهای سه‌بعدی، مواد دوبعدی، اتصالات نوری، محاسبات کوانتومی، محاسبات نورومورفیک و اسپینترونیک تمرکز داشت.

در مرحله بعد، یک مقایسه تطبیقی میان این فناوری‌ها صورت گرفت تا اولویت‌های توسعه‌ای کشور در این حوزه شناسایی شود. ارزیابی‌ها شامل بررسی چالش‌های فنی، نیازمندی‌های سرمایه‌گذاری و مزیت‌های رقابتی هر فناوری بود. در نهایت، حوزه‌های “تراشه‌ها” و “محاسبات نورومورفیک” به‌عنوان اولویت‌های اصلی توسعه برای کشور معرفی شدند. همچنین، فهرستی از محققان داخلی فعال در این حوزه‌ها تهیه و دسته‌بندی شد.

مطالعه تجهیزات کلیدی در فَب‌های تولید تراشه

در ادامه مسیر توسعه فناوری میکروالکترونیک، طرح مطالعاتی تجهیزات منتخب فَب‌های تولید تراشه نیز اجرایی شد. هدف از این مطالعه، امکان‌سنجی ساخت داخلی تجهیزات حیاتی و تأمین منابع مالی مورد نیاز برای توسعه آن‌ها بود.

در این راستا، پنج تجهیز کلیدی شناسایی و مورد بررسی اولیه قرار گرفتند:

تطبیق ماسک (Mask Aligner)

رسوب‌دهی شیمیایی بخار در فشار پایین (LPCVD)

لیتوگرافی پرتو الکترونی (EBL)

رسوب‌دهی شیمیایی بخار آلی-فلزی (MOCVD)

طیف‌سنجی جرمی یون ثانویه (SIMS)

این مطالعه زمینه‌ساز تدوین نقشه راه بومی‌سازی این تجهیزات در سال‌های آتی خواهد بود.

بررسی تجربه چین در توسعه صنعت نیمه‌هادی

در قالب طرح مطالعاتی صنعت نیمه‌هادی چین، مسیر پرچالش توسعه این کشور در دهه‌های گذشته مورد بررسی قرار گرفت. این گزارش به تحلیل راهبردهای موفق چین در اختصاص منابع مالی گسترده، اصلاح سیاست‌های سرمایه‌گذاری، ترویج بومی‌سازی و ایجاد خوشه‌های صنعتی پرداخته است.

با وجود دستاوردهای چشم‌گیر، همچنان چالش‌هایی همچون وابستگی به فناوری‌های خارجی و تمرکز بر فرآیندهای بالغ‌تر (بیش از ۲۸ نانومتر) در چین وجود دارد. هدف اصلی سیاست‌های این کشور، کاهش وابستگی به واردات تراشه، ایجاد اکوسیستم داخلی قوی و رقابت با قدرت‌های جهانی در فناوری‌های پیشرفته‌تر عنوان شده است.

این گزارش، تصویری جامع از وضعیت فعلی، سیاست‌ها، توزیع جغرافیایی شرکت‌ها و سطح پیشرفت صنعت نیمه‌هادی در چین ارائه می‌دهد.

شناسایی ظرفیت‌های آزمایشگاهی در کشور

دسترسی به تجهیزات و خدمات آزمایشگاهی، از ارکان توسعه فناوری‌های نوین محسوب می‌شود. بر همین اساس، در سال ۱۴۰۳، طرح شناسایی و پایش آزمایشگاه‌های تخصصی حوزه میکروالکترونیک به اجرا درآمد.

در این طرح، اطلاعات آزمایشگاه‌های فعال در سراسر کشور گردآوری و ارزیابی شد. هدف از این اقدام، تشکیل بانک اطلاعاتی از ظرفیت‌های موجود برای حمایت از پژوهش‌ها و پروژه‌های توسعه‌ای در حوزه میکروالکترونیک و نیمه‌هادی بود.