اختراق أميركي في تصنيع الرقائق يعيد واشنطن إلى صدارة صناعة الشرائح الدقيقة

شهد قطاع أشباه الموصلات العالمي تطورًا نوعيًا جديدًا قد يعيد أميركا إلى موقع الريادة في تصنيع الرقائق الإلكترونية، بعد أن أعلنت شركة ناشئة تُدعى "Substrate" عن تطوير تقنية الطباعة بالأشعة السينية (XRL) التي قد تنافس أدوات الطباعة الضوئية المتقدمة التي تحتكرها شركة ASML الهولندية.

هذه التقنية الجديدة قد تغيّر موازين القوى في عالم الرقائق، خاصة مع سعي واشنطن لتقليص اعتمادها على الموردين الأجانب، في ظل سباق عالمي محموم نحو إنتاج معالجات أصغر وأكثر كفاءة.

نهاية احتكار "ASML"

تعتمد مصانع إنتاج الرقائق على أجهزة الطباعة بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV) التي تبنيها حصريًا شركة ASML، وتُعدّ هذه الأجهزة العمود الفقري لتصنيع المعالجات المتطورة بدقة 7 نانومتر و5 نانومتر وحتى 2 نانومتر.

لكن كلفة هذه الأجهزة مرتفعة للغاية، إذ يبلغ سعر الجهاز الواحد بين 150 و200 مليون دولار، في حين تصل النسخة الأحدث High-NA EUV إلى نحو 380 مليون دولار، بحسب تقرير نشره موقع "phonearena" واطلعت عليه "العربية Business".

وتزداد الأمور تعقيدًا مع القيود الأميركية التي تمنع بيع هذه التقنيات إلى الصين، ما جعل المنافسة تقتصر على عدد محدود من الشركات الغربية والآسيوية.

هنا تدخل "Substrate" بخطتها الطموحة لتغيير قواعد اللعبة عبر اعتماد الأشعة السينية الناتجة عن تسريع الجسيمات دون الذرية — مثل الإلكترونات والبروتونات — إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء، لإنتاج مصدر ضوئي أقوى بمليارات المرات من ضوء الشمس.

تقنية أرخص وأدق

تقول الشركة الأميركية إن تقنيتها الجديدة ستسمح بإنتاج رقائق بدقة 2 نانومتر أو أقل، مع تكلفة تشغيل أقل بكثير من أجهزة EUV الحالية.

ووفقًا لتصريحاتها، ستتيح هذه التقنية طباعة تصاميم دوائر معقدة بدقة أعلى وبتكلفة أقل، ما قد يمدد صلاحية ما يُعرف بـقانون مور (Moore’s Law) — القاعدة التي تنص على أن عدد الترانزستورات في كل شريحة يتضاعف كل عامين تقريبًا.

أوضحت الشركة أن تقنيتها مصممة لتجاوز حدود الفيزياء والتكلفة التي تواجه الصناعة حاليًا، مشيرة إلى أن أجهزتها "تعمل بتناغم تام لتمديد قانون مور لسنوات مقبلة.

كسر معادلة التكاليف

تشير "Substrate" إلى أن تكاليف بناء مصانع الرقائق ارتفعت بوتيرة هائلة؛ إذ قفزت من 5 مليارات دولار في 2010 إلى نحو 25 مليارًا اليوم، ومن المتوقع أن تصل إلى 50 مليار دولار بحلول 2030.

وبحسب الشركة، فإن تكلفة الرقاقة الواحدة قد ترتفع إلى 100 ألف دولار مع نهاية العقد، مقارنةً بـ30 ألف دولار حاليًا للرقائق بدقة 2 نانومتر — وهو ما يجعل اقتصاديات التصنيع أكثر صعوبة من تحدياته التقنية.

تؤكد الشركة الأميركية أن تقنيتها ستُغيّر هذه المعادلة جذريًا، إذ تتوقع أن تخفّض التكلفة إلى نحو 10 آلاف دولار فقط للرقاقة بحلول نهاية العقد.

عودة أميركا إلى الصدارة

بفضل هذا الابتكار، تقول "Substrate" إنها تمتلك “خطة واضحة لإعادة الولايات المتحدة إلى الصدارة في تصنيع أشباه الموصلات، بعد أن كانت تايوان وكوريا الجنوبية تتقدمان بفارق كبير في هذا المجال.

وإذا نجحت الشركة في تحقيق وعودها، فقد يشهد العالم ثورة جديدة في صناعة الرقائق الدقيقة، تفتح الباب أمام جيل جديد من الأجهزة الذكية والحواسيب الفائقة والسيارات ذاتية القيادة — وكلها تعتمد على قلب هذه الصناعة: الترانزستور.