گزارش یک بازدید؛

اولین «فب ملی» میکرو نانو الکترونیک زیر ذره‌بین دانشجو / تکیه فناوران بر تجهیزات ایران ساخت، کشور را بی‌نیاز کرد

به منظور آشنایی بیشتر با اولین فب ملی میکرو نانو الکترونیک به بازدید از آن پرداختیم تا بیشتر با ویژگی‌ها و توانمندی‌های فناوران ایرانی برای این مجموعه آشنا شویم.

کد خبر: ۹۰۱۴۴۹

چهارشنبه - ۱۰ دی ۱۳۹۹ / December 30, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، وجود بیش از ۱۰۰ دانشگاه و هزارو چندی دانشجوی نانو تکنولوژی در کشور و عدم وجود یک زیرساخت مناسب برای انجام فعالیت‌های پژوهشی در حوزه الکترونیک موجب شد تا گروهی از فناوران با تکیه بر توان داخلی در شرایط تحریمی به ایجاد فب میکرو نانو الکترونیک با تجهیزات ایرانی بپردازند. بر این اساس اولین فب ملی میکرو نانو الکترونیک ۲۹ آذر ماه ۹۹ با حضور سورنا ستاری معاون علمی و فناوری ریاست جمهوری افتتاح شد.

به منظور آشنایی بیشتر با این مجموعه به بازدید از آن پرداختیم، در این بازدید گروهی از اصحاب رسانه، حسین شکی مدیر عامل شرکت کارا پردیس و مجری و سازنده فب ملی نانو الکترونیک، مهدی ضیغمی مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد نانو و گروهی از فناوران حضور داشتند.

هزینه یک میلیون دلاری برای ساخت اولین فب میکرو الکترونیک

حسین شکی مدیر عامل شرکت کارا پردیس و مجری و سازنده فب ملی نانو الکترونیک در این بازدید گفت: این فب به گونه‌ای طراحی شده است تا به حالت صنعتی و نیمه صنعتی باشد زیرا این فب در جهت توسعه فناوری و شتابدهی فناوری در حوزه الکترونیک ساخته شده است. همچنین این فب در برخی محصولات همچون مپ خودرو و سنسور اکسیژن نیز قابلیت تولید محصول در مقیاس صنعتی را دارد. بنابراین برنامه ریزی شده است تا علاوه بر تولید محصول در توسعه فناوری میکرو نیز فعالیت کنیم.

سازنده فب ملی نانو الکترونیک با اشاره به اینکه برای همکاری با شرکت‌ها چند مدل کاری دیده شده است؛ اظهار کرد: یکی از روش‌های همکاری در قالب شتاب دهنده است، به طوری که شرکت‌های نوپا می‌توانند در این جا بر روی ایده خود کار کنند. همچنین شرکت‌های دانش‌بنیان می‌توانند از خدمات این مرکز بهره‌مند شوند و محصول مورد نظر خود را به تولید برسانند.

وی با اشاره به اینکه استارت تشکیل این ساختمان از سال ۹۷ خورده است؛ تصریح کرد: فب با حمایت معاونت علمی و صندق نانو ایجاد شده است، در واقع ما در کشور هرگز این زیرساخت را برای استفاده عمومی نداشته‌ایم البته در حوزه نظامی وجود دارد، اما در دسترس پژوهشگران قرار نداشت به همین منظور به طراحی این فب اقدام کردیم. هزینه برای ساخت فب میکرو نانو الکترونیک حدود یک میلیون دلار بوده است، در صورتی که در کشور‌های دیگر این فب با هزینه ۳۰ میلیون دلار به بهره‌برداری می‌رسد.

خرید هر دستگاه معادل با هزینه ساخت تمام مجموعه فب الکترونیک است

مهدی ضیغمی مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد نانو نیز در ادامه این بازدید گفت: برنامه ساخت فب از سال ۹۳ آغاز شد، ولی ایده‌های اولیه این طرح مربوط به اوایل سال ۹۰ می‌شود. در جهان فب‌ها به خصوص در حوزه الکترونیک برای توسعه کاربرد از لب (آزمایشگاه) به سمت کارخانه شکل می‌گیرند.

وی ادامه داد: در حوزه‌های الکترونیک هم از دستگاه‌های پیشرفته و هم از دستگاه‌هایی که در آزمایشگاه دانشگاه‌ها عملاً وجود ندارد استفاده می‌کنند تا به دانشجویان، شرکت‌های تحقیقاتی و دانش‌بنیان‌ها کمک کنند؛ این امکانات فراهم می‌شود تا به شکل‌گیری و توسعه فناوری‌های های‌تک کمک شود.

ضیغمی افزود: شما اگر بخواهید فناوری‌های های‌تک توسعه دهید مجبورید چنین فب‌هایی را ایجاد کنید؛ از این طریق به دانشجویان و افرادی که به تحقیقات و تحصیلات در حوزه‌های های‌تیک علاقه‌مند هستند کمک می‌شود تا بتوانند با چنین دستگاه‌ها و زیرساخت‌هایی کار کنند. ما تا کنون در ایران فب نداشتیم، اگر هم فبی وجود داشته در حوزه‌های نظامی است که دسترسی برای افراد عادی به هیچ وجه وجود ندارد و حتی شاید بسیاری از افراد از وجود آن آگاه نباشند.

مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد نانو ادامه داد: صاحب امتیاز فب‌ها در جهان منهای آمریکا و کشور‌های اروپایی در آسیا ژاپن، چین و کره است که به شدت در بحث فب‌های الکترونیک پیشرو هستند؛ برای تجهیز یک فب دولتی در خارج از شهر سئول بیش از ۳۰۰ میلیون دلار سال‌ها پیش هزینه شده بود؛ دستگاه‌هایی از ژاپن و آلمان برای تجهیز این فب وارد کرد و در اختیار تیم‌های پژوهشی و شرکت‌های نوپا قرار داده بودند تا بتوانند صنعت را گسترش دهند. این فب به قدری پیشرفته بود که به برند‌های سامسونگ و ال‌جی اجازه داده بودند تا تیم‌های RND آنها، زمان‌هایی که تیم‌های تحقیقاتی پشت این دستگاه‌ها کار ندارند قرار بگیرند و برای تولید نمونه اولیه در آنجا حضور داشته باشند. در چین و ژاپن به وفور از این فب‌ها وجود دارد. برخی از شرکت‌ها فب جدا برای خود دارند.

ضیغمی اظهار کرد: در ایران یک فاصله تاریخی در حوزه الکترونیک داشتیم، در این حوزه کار خاصی صورت نگرفته به جز شرکت پارس که زمانی هم خوب ایجاد شده و هم زیرساخت‌های خوبی ایجاد کرد، اما به طور کلی ما قدمی در این راه برنداشتیم و زیرساخت‌های مورد نیاز آن هم مهیا نبود.

وی افزود: چند استاد دانشگاه از جمله مهاجرزاده در دانشگاه تهران و رئیسی استاد دانشگاه خوارزمی در سال‌های ۸۰ الی ۹۰ به خاطر تحصیلات و علاقه‌مندی خودشان شروع به ساخت دستگاه کردند و از آن‌ها برای رشد دانشجویان‌شان بهرهمند شدند. این فب که در حال حاضر ساخته شده یک فب مقدماتی است، گرچه برای کشور ما و برای تیمی که آن را ساخته هزینه زیادی دربرداشته و کار سنگینی اجرا شده است، اما اگر قرار بود دستگاه‌هایی شبیه به این دستگاه‌هایی که در این نمایشگاه حضور دارند از خارج از کشور وارد شوند، هزینه واردات هر یک دستگاه با هزینه کل ساخت این ساختمان و تمام دستگاه‌های آن برابری می‌کرد؛ بنابراین شرایط واردات این دستگاه‌ها مهیا نبود، ضمن اینکه دستگاه‌های مذکور به قدری دقیق هستند که با توجه به تحریمی بودن آن‌ها اگر یکبار خراب شوند حتی امکان تعمیر آن‌ها وجود ندارد.

مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد نانو اظهار کرد: برای ساخت این فب و تجهیزات موجود در آن بالغ بر ۴۵ میلیارد تومان هزینه شده است و همه این دستگاه‌ها تولید داخل هستند که به کمک محققان صورت گرفته است. تنها نمونه خارجی یک دستگاه این نمایشگاه بین ۲ تا ۲.۵ میلیون دلار قیمت دارد؛ امکان واردات دستگاهی با این قیمت وجود ندارد ضمن اینکه احتمال خرابی هم وجود دارد؛ بسیاری از دستگاه‌هایی که در حوزه آزمایشگاه وارد شده‌اند در چنین شرایطی به سر می‌برند؛ یعنی خراب شده و حالا شرایط تعمیر آن‌ها مهیا نیست.

وی با بیان اینکه یک مزیت بزرگی وجود دارد و آن این است که یک فب برای نخستین‌بار در کشور ساخته شده که با همه کم و کاستی‌ها تمام تجهیزات آن ایرانی است و این کمک می‌کند که در ساخت فاز بعدی فب مشکلات کمتری وجود داشته باشد؛ تصریح کرد: نخستین قدم برای ایجاد یک فب احساس نیاز به پیشرفت است که به ساخت و توسعه دستگاه می‌انجامد؛ فب در واقع یک فرهنگ و ساختار است. تجهیزات این فب در اختیار یک مجموعه قرار می‌گیرد تا مدیریت متمرکز داشته باشد و کمک کند به توسعه فناوری حوزه‌هایی نظیر میکروالکترونیک و نانوالکترونیک تا از یک جایی شکل بگیرد.

ضیغمی ادامه داد: در کشور در حوزه سنسور قوی هستیم، ولی در حوزه‌های مثل فناوری ترانزیستوری ضعیف هستیم و در این حوزه و حوزه‌های مشابه آن کار نکردیم؛ این فب به عنوان نخستین گام برای ایجاد این فرهنگ کمک می‌کند حتی اگر زمان‌بر باشد. در این بین نکات دیگری وجود دارد از جمله اینکه این فب ممکن است به راحتی پر نشود تا اینکه دانشجویان و محققان در این مکان حضور پیدا کنند و پشت این دستگاه‌ها استارت کار تولید را بزنند تا نمونه اولیه ساخته و وارد برخی از صنایع شود. در ادامه این روند محصولات می‌توانند جای برخی از مواردی که تا حالا وارد می‌شده استفاده شوند.

مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد نانو بیان کرد: طی کردن این روند به رشد بیشتر فب‌ها کمک می‌کند تا فناوری بومی شکل بیرد و خط صنعتی آن ایجاد شود؛ تا نقطه ایجاد نشود این موضوع هیچ وقت حل نمی‌شود؛ قبلاً اینطوری بوده که ما اگر سنسوری نیاز داشتیم به عنوان مثال از چین طراحی آن را درخواست می‌کردیم تا این کشور مسئولیت ساخت آن را برعهده گیرد و ما آن را خریداری کنیم؛ هیچ وقت این مسئله از پایه حل نشده بود به این دلیل که حل این مسائل سخت است، هم ساختن فب کار دشواری بود و هم مدیریت فکر پشت آن؛ اساساً کار توسعه فناوری کار زمان‌بری است که بسیاری از آدم‌ها نیز به آن علاقه ندارند این فب شروع خوبی است تا این زمینه فراهم شود. علاوه بر آن، این مکان می‌تواند برای بسیاری از دانشگاه‌ها و شرکت‌های خصوصی گامی به منظور توسعه تکنولوژی باشد. دانش طراحی گام مهمی در توسعه صنعت محسوب می‌شود که در این ساختمان فب امکان رقم خوردن آن وجود دارد.

وی در پاسخ به این سوال که «این مرکز چطور می‌تواند ارتباط بین صنعت و دانشگاه را تقویت کند» اظهار کرد: خیلی از دستگاه‌های معمولی حتی در دانشگاه‌ها وجود ندارد و دست دانشجو برای تحقیق و پژوهش بسته است. این فب می‌تواند به طراحی بومی سنسور‌ها کمک کند و ادوات و زیرساخت‌های صنعت الکترونیک مثل ترانزیستور‌ها و مثال آن را مهیا کند تا کمکی به دانشجویان علاقه‌مند به این حوزه شده باشد؛ تعداد زیادی از بچه‌ها هستند که برای یادگیری در کشور‌های خارجی حضور پیدا و حتی سنسور تولید می‌کنند، اما موقع بازگشت به ایران مکانی برای ادامه راه آن‌ها وجود ندارد. از مزایای این فب ایجاد فناوری‌هایی است که دستیابی به آن‌ها بسیار سخت است و علاوه بر این توان صادراتی را برای کشور مهیا می‌کند.

ضیغمی در پایان خاطر نشان کرد: این مرکز طی سال‌های آینده می‌تواند موجب راه‌اندازی ۲۰ مرکز دیگر در سطح کشور شود تا ما بتوانیم در حوزه الکترونیک حرفی برای گفتن داشته باشیم. اینکه افراد نسبت به وجود چنین مرکزی در ایران آگاه باشند بسیار مهم است و دولت باید سوبسیدی برای استفاده دانشجویان اختصاص دهد تا زنجیره استفاده از این مکان برای این قشر از افراد و محققان ارزان‌تر و آسان‌تر شود.

چهار اتاق فب الکترونیک چه تجهیزاتی دارد؟

مهدی اکبری دانش آموخته دکتری دانشگاه تهران و سازنده یکی از دستگا‌های این فب نیز در این بازدید حضور داشت. وی با رونمایی از میکروسکوپ الکترون روبشی در این فب گفت: حدود ۵ سال است که به صورت مستمر بر روی این پروژه کار کرده‌ایم. قیمت جهانی ارزان‌ترین نوع این ماشین در اسفند ماه با دلار ۱۲ هزار تومان ۶ میلیارد تومان بود. اما هزینه‌ای که ما برای فروش آن در نظر گرفته ایم ۵۰ هزار دلار معادل با یک میلیارد و ۵۰۰ هزار تومان خواهد بود.

اکبری درباره کارایی این محصول گفت: میکروسکوپ الکترون روبشی از برای دیدن ذرات بسیار کوچک با نور تا یک محدوده‌ای می‌شود پیش رفت، به همین منظور برای دیدن ذرات بسیار ریزتر به نور‌هایی نیاز میشود که طول موج کمتری دارند. عمدتا از میکروسکوپ‌های الکترونیکی برای این فرایند استفاده میشود. ما نیز به ساخت اسکنر الکترو ماکروسکوپ پرداختیم این اسکنر یک پرتو الکترونیکی بسیار نازک را تولید می‌کند و این پرتو بعد از این که نمونه را جاروب میکند همزمان یک سیگنال بازگشتی از نمونه را می‌فرستد و در تصویر نشان میدهد. حدود یکسال دیگر زمان میبرد تا به محصول مورد اعتماد خود دست یابیم وجود دارد به طوری که دیگر نیاز به سرویس نگهداری نداشته باشد.

وی همچنین در بازدید از تجهیزات اتاق دیگر این فب گفت: اتاق لایه نشانی و لایه برداری با چند دستگاه کامل شده است، منظور از لایه نشانی این است که ما گاهی برای ساخت ادوات خود نیازمند این هستیم تا موادی را از یک تارگت برداریم و بر زیرلایه بنشانیم، برای این فرایند مکانیزم‌های مختلفی نیاز است؛ یکی از روش‌ها گرم کردن است که از طریق ماشین pvd انجام می‌شود. ماشین دیگری نیز در این اتاق وجود دارد به نام کندوکاش که به وسیله آن مواد از روی تارگت از طریق پلاسما بلند می‌شوند. ماشین سوم و چهارم نیز کوره هستند که به وسیله آن‌ها رشد اکسید و نفوذ را انجام میدهیم. همچنین در این مکان ماشینی از خانواده svd وجود دارد که به کار‌های شیمیایی مپردازد. علاوه بر دستگاه لایه برداری دستگاه زدایش نیز در این فب وجود دارد، و از معدود دستگاه‌هایی است که زدایش را با استفاده از یون‌های فعال انجام می‌دهد.

اکبری در بازدید از اتاق سوم فب الکترونیک درباره تجهیزات این مجموعه گفت: دستگاه رسوب بخار شیمیایی در این مجموعه قرار دارد و طوری برنامه ریزی شده است تا انواع دستگاه‌های svd و pvd را داشته باشد تا براساس نیاز از آن‌ها استفاده کند.

دانش آموخته دانشگاه تهران در بازدید از اتاق چهارم این فب افزود: اتاق لیتوگرافی تمیزترین اتاق است به دلیل این که نباید کوچک‌ترین ذر‌های در این مکان وجود داشته باشد، فرق دیگری که این اتاق با دیگر اتاق‌ها دارد نور زرد آن است زیرا مواد مورد استفاده در این اتاق عمدتا نور فرابنفش است. بنابراین لازم است نور زرد تابیده شود تا مواد با نور واکنش شیمیایی نداشته باشند.