قانون الرقائق: المراكز المختارة لخطة إحياء الرقائق الأمريكية

في الأسبوع الماضي، حققت المنظمة المكلفة بإدارة الجزء الأكبر من برنامج البحث والتطوير التابع لقانون تشيبس الأمريكي والذي تبلغ قيمته 13 مليار دولار أمريكي بعض الخطوات المهمة: أصدر المركز الوطني لتكنولوجيا أشباه الموصلات (NSTC) خطة استراتيجية واختار مواقع اثنين من ثلاث منشآت مخطط لها وأصدر تقريرًا الخطة الاستراتيجية الجديدة. موقع الموقعين – أ مركز “التصميم والتعاون”. في سانيفيل، كاليفورنيا، ومختبر مخصص لتطوير الحافة الرائدة في صناعة الرقائق، في ألباني، نيويورك – البناء على النظام البيئي الموجود في كل موقع، كما يقول الخبراء. موقع المركز الثالث المخطط له – موقع للنماذج الأولية للرقائق والتغليف يمكن أن يكون مميزًا حاسمة لتسريع بدء تشغيل أشباه الموصلات– لا تزال مسألة تكهنات.

“يمثل NSTC فرصة لا تتاح إلا مرة واحدة في كل جيل للولايات المتحدة لتسريع وتيرة الابتكار في تكنولوجيا أشباه الموصلات”. ديردري هانفوردوقال الرئيس التنفيذي لشركة Natcast، وهي المنظمة غير الربحية التي تدير مراكز NSTC، في أ إفادة. وفقًا للخطة الإستراتيجية، التي تغطي الفترة من 2025 إلى 2027، يهدف NSTC إلى تحقيق ثلاثة أهداف: توسيع الريادة التكنولوجية للولايات المتحدة، وتقليل الوقت والتكلفة للنموذج الأولي، وبناء واستدامة نظام بيئي لتطوير القوى العاملة في مجال أشباه الموصلات. تهدف المراكز الثلاثة إلى القيام بمزيج من الثلاثة.

نيويورك تحصل على الطباعة الحجرية فوق البنفسجية القصوى

تخطط NSTC لتوجيه 825 مليون دولار إلى مشروع ألباني. سيتم تخصيص الموقع للطباعة الحجرية فوق البنفسجية القصوى، وهي تقنية ضرورية لصنع الرقائق المنطقية الأكثر تقدمًا. ال مجمع ألباني لتقنية النانو، والتي شهدت بالفعل أكثر من 25 مليار دولار من الاستثمارات من الدولة وشركاء الصناعة على مدار عقدين من الزمن، ستشكل قلب مركز NSTC المستقبلي. لديها بالفعل الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الجهاز في الموقع وبدأت في التوسع لتثبيت إصدار الجيل التالي المسمى ارتفاع NA EUV، والتي تعد بإنتاج ميزات شرائح أكثر دقة. من خلال العمل باستخدام أداة تم تركيبها مؤخرًا في أوروبا، أعلنت شركة IBM، وهي مستأجرة منذ فترة طويلة لمنشأة أبحاث ألباني، عن تحقيق عائدات قياسية بلغت يتم بناء الوصلات النحاسية كل 21 نانومتر، وهي درجة حرارة أكثر إحكامًا بعدة نانومترات من الممكن باستخدام الأشعة فوق البنفسجية العادية.

قال: “إنه لمن دواعي سرورنا أن نرى إمكانية نقل هذا النظام البيئي إلى المستوى الوطني والعالمي من خلال تمويل قانون CHIPS”. موكيش خير، المدير العام لقسم أشباه الموصلات بشركة IBM، يتحدث من الموقع المستقبلي لمركز NSTC EUV. “إنه الوقت المناسب، ولدينا جميع المكونات.”

في حين أن عددًا قليلاً فقط من الشركات قادرة على تصنيع المنطق المتطور باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، فإن تأثير مركز NSTC سيكون أوسع بكثير، كما يقول كهاري. وسوف يمتد إلى الشركات الناشئة في مراحلها المبكرة بأفكار أو مواد لتحسين عملية صناعة الرقائق. ويقول كهاري: “إن مركز البحث والتطوير في الاتحاد الأوروبي لا يعني مجرد آلة واحدة”. “إنها تحتاج إلى عدد كبير جدًا من الآلات من حولها… إنها نظام بيئي كبير جدًا.”

وادي السيليكون يهيمن على مركز التصميم

مركز التصميم مكلف بإجراء أبحاث متقدمة في تصميم الرقاقةوأتمتة التصميم الإلكتروني (EDA)، وهندسة الرقائق والأنظمة، و أمن الأجهزة. كما ستستضيف أيضًا بوابة تمكين التصميم الخاصة بـ NSTC – وهو برنامج يوفر لأعضاء NSTC وصولاً آمنًا وقائمًا على السحابة إلى أدوات التصميم والعمليات المرجعية والتصميمات ومجموعات البيانات المشتركة، بهدف تقليل وقت وتكلفة التصميم. بالإضافة إلى ذلك، سيضم تطوير القوى العاملة، واجتماع الأعضاء، والوظائف الإدارية.

إن تحديد موقع مركز التصميم في وادي السيليكون، مع تركيزه على الجامعات البحثية، ورأس المال الاستثماري، والقوى العاملة، يبدو وكأنه الخيار الواضح للعديد من الخبراء. يقول باتريك سهيلي، المؤسس المشارك لشركة إليان الناشئة في مجال تكنولوجيا الربط البيني، ومقرها في سانتا كلارا، كاليفورنيا: “لا أستطيع التفكير في مكان أفضل”.

أبهيجيت تشاكرابورتي، نائب الرئيس للهندسة في مجموعة التكنولوجيا والمنتجات في وادي السيليكون ملخص، الشركة الرائدة في مجال تصنيع برامج EDA، ترى أن النظام البيئي التكنولوجي الموسع في Silicon Valley هو إحدى مزاياها الرئيسية في إنشاء مركز التصميم التابع لـ NSTC. تركز المنطقة على الشركات والباحثين المشاركين في مجموعة كاملة من الصناعة بدءًا من تكنولوجيا معالجة أشباه الموصلات وحتى البرامج السحابية.

ويقول إن الوصول إلى مثل هذه المجموعة الواسعة من الصناعات أمر مهم بشكل متزايد بالنسبة للشركات الناشئة في مجال تصميم الرقائق. ويقول: “لتصميم شريحة أو مكون في هذه الأيام، تحتاج إلى الانتقال من المفهوم إلى التصميم إلى التحقق من الصحة في بيئة تعتني بالمكدس بأكمله”. إن قيام شركة ناشئة بذلك بمفردها أمر مكلف للغاية، لذا فإن أحد آمال تشاكرابورتي لمركز التصميم هو أن يساعد الشركات الناشئة في الوصول إلى مجموعات التصميم والبيانات الأخرى اللازمة للعمل في هذه البيئة الجديدة.

التعبئة والتغليف والنماذج الأولية لا تزال في المستقبل

ولم يأت بعد المركز الثالث الموعود للنماذج الأولية والتعبئة والتغليف. “السؤال الكبير هو أين تذهب التعبئة والتغليف والنماذج الأولية؟” يقول مارك جراناهان، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Ideal Semiconductor الناشئة لأشباه موصلات الطاقة ومقرها ولاية بنسلفانيا. “بالنسبة لي، هذه فرصة عظيمة.” ويشير إلى أنه نظرًا لقلة البنية التحتية لتكنولوجيا التعبئة والتغليف في الولايات المتحدة، فإن أي دولة أو منطقة طموحة يجب أن يكون لديها فرصة لاستضافة مثل هذا المركز. بعد كل شيء، كان أحد المقاصد الأصلية للقانون هو توسيع عدد مناطق البلاد التي تشارك في صناعة أشباه الموصلات.

لكن هذا لم يمنع بعض المناطق الغنية بالتكنولوجيا بالفعل من الرغبة في ذلك. “توفر ولاية أوريغون أقوى نظام بيئي لمثل هذه المنشأة”، حسبما قال متحدث باسم إنتل، الذي يتم تطوير التكنولوجيا هناك. “تتمتع الولاية بوضع فريد للمساهمة في نجاح NSTC والمساعدة في دفع التقدم التكنولوجي في صناعة أشباه الموصلات في الولايات المتحدة.”

ومع إحراز NSTC التقدم، فإن قلق جراناهان هو أن البيروقراطية سوف تتوسع معها وتبطئ الجهود الرامية إلى تعزيز صناعة الرقائق الأمريكية. بالفعل تتضاعف طبقات التحكم. ال مكتب الشيبس في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ينفذ القانون. تتم إدارة NSTC من قبل المنظمة غير الربحية ناتكاست، الذي يدير مركز EUV، الموجود في منشأة تديرها منظمة غير ربحية أخرى، نيويورك تبتكر. “نريد أن تكون هذه الأشياء مرنة وأن تتخذ قرارات محلية.”