معضلة الطباعة الضوئية في صناعة الرقاقات
تقف صناعة الرقاقات الالكترونية اليوم امام واحدة من اعقد التحديات التقنية التي تواجه العالم. حيث تتركز الانظار حول آلات الطباعة الحجرية بالاشعة فوق البنفسجية القصوى التي تحتكر الشركة الهولندية ايه اس ام ال انتاجها بشكل شبه كامل. وتعد هذه المنظومات الصناعية بمثابة قلب العملية الانتاجية لاحدث اجيال المعالجات. اذ تعتمد على دمج دقيق لفيزياء البصريات والليزر والبرمجيات المتطورة لنقش المليارات من الترانزستورات على شرائح السيليكون.
كيف تعمل تقنية الطباعة الحجرية؟
اوضحت العمليات الصناعية ان الاعتماد على الضوء هو الوسيلة الامثل لنقل انماط الدوائر الالكترونية دون الحاجة لتلامس مادي قد يؤدي لتلف الرقاقة. واضافت الشركات المصنعة ان العملية تبدا بتسليط الضوء عبر نمط دقيق على رقاقة مطلية بمادة كيميائية حساسة. مبينا ان هذه المادة تتفاعل مع الضوء لتسهل عملية حفر الدوائر بدقة متناهية لا تتجاوز النانومترات. وتساهم هذه التقنية في زيادة كثافة العناصر داخل الرقاقة مما يرفع من كفاءة الاداء بشكل ملحوظ.
فيزياء الضوء وتحديات الانتاج
كشفت الدراسات التقنية ان توليد الاشعة فوق البنفسجية القصوى بطول موجي يبلغ 13.5 نانومتر يتطلب تقنيات معقدة للغاية مثل البلازما الناتجة عن الليزر. وتابعت المصادر ان العملية تتضمن قذف قطرات من القصدير المنصهر بضربات ليزر متتالية لتوليد الضوء. موضحا ان هذا الضوء لا يمكنه الانتقال عبر الهواء العادي. مما يفرض ضرورة استخدام انظمة فراغ ومرايا فائقة الدقة لا يمكن لاي شركة اخرى منافستها.
لماذا يصعب على الصين كسر الاحتكار؟
اكد الخبراء ان الهندسة العكسية لا تكفي لكسر هذا الاحتكار. حيث تعتمد الآلة على شبكة عالمية من الموردين والخبرات المتراكمة على مدى عقود. واضافت التقارير ان محاولات الصين لبناء نماذج اولية تظهر تقدما بحثيا. لكن الفارق يظل شاسعا بين تشغيل مصدر ضوء في المختبر وبين تحقيق انتاجية تجارية مستقرة. وبينت التحليلات ان القيود على الصيانة وقطع الغيار التي تفرضها الدول الغربية تزيد من صعوبة المشهد امام الشركات الصينية التي تسعى للحاق بالركب التقني.
سباق الفتحة العددية العالية
واوضحت الشركة الهولندية ان التطور لا يتوقف عند حد معين. اذ تعمل الان على تطوير جيل جديد من الآلات ذات الفتحة العددية العالية لتحسين دقة التصوير. واضافت ان هذا التوجه يهدف لدعم عقد التصنيع التي تقل عن 2 نانومتر. مما يضع الصين في مواجهة تحديات مضاعفة تتمثل في ضرورة ابتكار منظومات متكاملة وليس مجرد محاكاة الآلات الحالية.
