ייצור שבבים בחלל יאפשר להתגבר על מחסום ההתקדמות בטכנולוגית ייצור שבבים

כך עולה מסדנה שנערכה באוניברסיטת סטנפורד לפני מספר חודשים ופורסמה השבוע במאמר מדעי. החוקרים מבקשים לפתח טכנולוגיות ייעודיות כדי שיהיה ניתן לייצר ייצור המוני של שבבים בחלל באמצע המאה

ייצור בחלל מציע חדשנות טכנולוגית, התקדמות ותגליות שאינם מוגבלים על ידי כוחות הכבידה של כדור הארץ. כדי לנצל את הפוטנציאל המלא של ייצור במסלול נמוך סביב כדור הארץ (LEO), מנהיגי התעשייה התכנסו באוניברסיטת סטנפורד במרץ 2023 בסדנת הייצור הראשונה של מוליכים למחצה בחלל כדי לדון בעבר, ההווה והעתיד של התחום. כעת מתפרסם דוח מפורט על ממצאי הסדנה.

סדנה זו איחדה קהילה של מומחים לחקור את ההיסטוריה העשירה של ייצור מוליכים למחצה וייצור בחלל. מטרת הסדנה הייתה לזהות את היעדים ל-2030 שחייבים להתממש כדי להפוך ייצור מוליכים למחצה בחלל למציאות עד 2050. הקונצנזוס היה שהתחום צריך לנצל את השנים הנותרות כדי להפחית סיכונים מהשקעות של חברות מוליכים למחצה ומשקיעים פרטיים. כדי לעשות זאת, הקהילה צריכה להשיג נתונים נוספים באמצעות מחקר ופיתוח מבטיחים של מוליכים למחצה ב-LEO (מסלול ארץ נמוך).

פעילות זו תכלול את כל הטווח של ניסויים בשלבי ייצור המוליכים למחצה כמו גידול גבישים, עיבוד פרוסות, גידול אפיטקסיאלי, עיצוב מעגלים וכו'. מעבר לסינתזה של תובנות מהסדנה, הדוח מתאר את המצב הנוכחי של ייצור מוליכים למחצה בחלל ויוצר נתיב לעתיד. בשלושת העשורים האחרונים, חלה ירידה בגילוי והצמחה של גבישים חדשים (DGCM) בארצות הברית, דבר שהאט משמעותית את תעשיית המוליכים למחצה.

דוח זה מתכוון להשיב את תשומת לבה של ארצות הברית לייצור מוליכים למחצה מבוסס חלל ולהחזיר את התחום חזרה מהיברנציה. סעיפי החזון ל-2050 וקריאת המעשה, שהושפעו ממומחי תעשייה והיסטוריה, מציעים פתרונות מעשיים שיכולים להעיר את תעשיית המוליכים למחצה מכמעט 25 שנות אי-פעילות בחלל.

היתרונות של ייצור מוליכים למחצה ב-LEO ברורים. כוחות הכבידה של כדור הארץ מהווים מכשולים משמעותיים לייצור מהיר ויעיל של מוליכים למחצה. מעבר ליתרונות המדעיים של מיקרו כבידה, יש יתרונות מעשיים משמעותיים בשילוב ייצור ב-LEO בשרשרת האספקה. מעבר תעשייה זו לחלל הוא הנתיב היחיד קדימה אם ארצות הברית רוצה לשמור על קצב המרוץ הטכנולוגי המתפתח ברחבי העולם. דוח זה מזהה הזדמנויות לחיזוק המנהיגות האמריקאית בתחום ייצור המוליכים למחצה ב-LEO.

לדברי מחברי הדוח, התעשייה זקוקה בדחיפות למפת דרכים הן לאסטרטגיות מימון מיידיות והן לטווח ארוך שיכולות לתמוך ברכיבים שונים. השקעות ממשלתיות לטווח ארוך יכולות לעזור להפחית השקעות פרטיות נוספות, ומימון תכניות מלגות לסטודנטים יקדם פיתוח כוח אדם. מעבר לצורך במימון, התעשייה זקוקה למערכת אקוסיסטם שיתופי מיועדת. תחום זה ממוקם כרגע לצד מספר תחומים קשורים, וקבלת אחיזה בתחומים מבוססים היא בהחלט הכרחית. עם זאת, יש צורך ברור ב"בית" מיועד וקהילה שיכולים לשאוב ידע מאקדמיה, ממגזר החלל ומתעשיית המוליכים למחצה. דחיפה לכיוון סביבה שיתופית זו תתרום רק לתעשייה בכללותה ותיתן לארצות הברית יתרון תחרותי בתחום הגדל הזה.

למאמר המדעי