الآلة التي تبلغ قيمتها 400 مليون دولار تدعم مستقبل صناعة الرقائق
لكن هذا الوضع الاحتكاري يجعل بعض الناس والحكومات يشعرون بعدم الارتياح. يتم التحكم في مجال صناعة الرقائق بشكل أساسي من قبل اثنين فقط من اللاعبين الكبار: ASML، التي تصنع آلات الطباعة الحجرية، وTSMC، عملاق صناعة الرقائق في تايوان، والتي تستخدم آلات ASML لتصنيع الغالبية العظمى من جميع الرقائق الدقيقة. وهذا الاحتكار الثنائي قوي للغاية، وله آثار جيوسياسية. في محاولة لمنع الصين من تطوير الذكاء الاصطناعي المتقدم، ضغطت الحكومة الأمريكية على الحكومة الهولندية لفرض حظر في عام 2019: لا يُسمح لشركة ASML ببيع الآلات المتطورة لأي شركة صينية. ومن الناحية الجيوسياسية، فإن “الرقائق هي النفط الجديد”، كما يقول مارك هيجينك، مؤلف كتاب “التركيز: طريق ASML”. والحرمان منها يمكن أن يكون كارثيا مثل الحرمان من النفط. وفي هذا التشبيه، يمكنك القول أن ASML هو مضيق هرمز. يقول جيمس براود، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Substrate الناشئة للطباعة الحجرية، إن الوضع ليس مثاليًا. وتقول شركة Substrate على موقعها على الإنترنت إن الولايات المتحدة “تعتمد بشكل خطير” على سلسلة توريد خارجية وباهظة الثمن بشكل متزايد. يقول براود: “هناك تركيز كبير في عدد صغير من اللاعبين”. “وسلسلة التوريد مكلفة للغاية.” ولهذا السبب، وبعد عقدين من هيمنة ASML، يسعى المنافسون المحتملون الآن للوصول إلى أراضيها. تنفق الصين المليارات بشكل متعطش لمحاولة تكرار تقنية ASML. وتحاول الشركات الناشئة مثل Substrate الدخول إلى اللعبة أيضًا، حيث تضع أنظارها على إنشاء آلات طباعة حجرية أرخص وأصغر حجمًا وأكثر قدرة من أجهزة ASML العملاقة. هل سينجح أي منهم؟ من الواضح أن المستقبل القريب ينتمي إلى ASML، ولكن كما يعلم مهندسوها جيدًا، يمكنك الإطاحة بعملاق بخدعة الضوء الصحيحة. من الغريب أن صنع الرقائق يشبه إلى حد ما طباعة القميص على الحرير. لطباعة نمط على رقاقة السيليكون، عليك أن تبدأ بنمط على شبكاني – قناع يحمل التصميم. تسليط الضوء على شبكاني ينقل هذا النمط إلى الرقاقة. يتفاعل الضوء مع طبقة من المواد الكيميائية الموجودة على الرقاقة، مما يثبت النمط في مكانه. يتم تحديد حجم ميزات الشريحة جزئيًا من خلال الطول الموجي للضوء الذي تستخدمه الآلة: كلما كان الطول الموجي أصغر، كلما كانت الدوائر التي يمكنك إنشاؤها أصغر. يمكنك تمديد قدرات الطول الموجي إلى حد ما؛ زيادة ما يعرف بالفتحة الرقمية، والتي تعني عادة التبديل في عدسة أكبر، يمكن أن تزيد من تركيز الضوء وبالتالي وضع أنماط لمكونات أصغر وأصغر. ومع ذلك، في النهاية، وصلت هذه الخدعة إلى الحد الأقصى، وتحتاج إلى العثور على شكل جديد من الضوء بطول موجي أصغر. لذا فإن تاريخ صناعة الرقائق كان عبارة عن رقصة من خطوتين. تجد الصناعة مصدرًا جيدًا للضوء، وفي النهاية تزيد الفتحة الرقمية، ثم تقبل أخيرًا الحاجة إلى طول موجي أصغر، وتبدأ الخطوتين من جديد. حتى أوائل التسعينيات، استخدم صانعو الرقائق الضوء المرئي، بطول موجة يبلغ حوالي 400 نانومتر. بحلول منتصف التسعينيات، قاموا بالترقية إلى الأشعة فوق البنفسجية العميقة، مما أدى في النهاية إلى خفض الطول الموجي إلى 193 نانومتر. بحلول أواخر التسعينيات، رأوا نهاية الخط يقترب من الأشعة فوق البنفسجية العميقة. ولكن ماذا سيأتي بعد ذلك؟ كل الخيارات كانت مزعجة كان بإمكانهم التحول إلى الأشعة السينية، ذات الطول الموجي الصغير الذي يبلغ نانومترًا واحدًا، لكن كان من الصعب جدًا تركيزها. كانت حزم الإلكترونات والأيونات دقيقة بنفس القدر؛ لكنها عملت مثل الطابعات النقطية، حيث كانت تنقل النمط نقطة بنقطة، وكان ذلك بطيئًا للغاية. (تحتاج صناعة الرقائق إلى آلة قادرة على إنتاج مئات الرقائق في الساعة.) “إنها شركة ذات ثقل كبير في الهندسة: دعونا نرسل آلاف المهندسين ونجعلهم يحلون هذه المشاكل. وهذا ما فعلوه، وقد نجح”. في عام 2001 تقريبًا، وضع جيف كوخ، المحلل في شركة SemiAnalogy، ASML، التي كانت حينها لاعبًا أصغر في عالم الطباعة الحجرية، رهانه على خيار آخر: الأشعة فوق البنفسجية، بطول موجي قريب من نطاق الأشعة السينية. وكانت شركتا Nikon وCanon تعملان على ذلك أيضًا، لكنهما انسحبتا، بينما استمر ASML في العمل. كانت الفكرة مليئة بالمجهول. لم يكن أحد يعرف كيفية توليد هذا النوع من الضوء بشكل موثوق، ولا كيفية تركيزه؛ يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية بواسطة العدسات الزجاجية العادية. حتى أنه يمتصه الهواء. اعتقدت ASML أن الأمر سيستغرق ست سنوات كاملة للتغلب على كابوس البحث والتطوير هذا.
تم النشر: 2026-06-23 10:00:00
مصدر: www.technologyreview.com
