دنیا کی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری واحد جگہ پر منحصر ہے۔

سپروس پائن دنیا کی خالص ترین کوارٹز کان کا گھر ہے، اور سیبلکو وہ کمپنی ہے جو سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے لیے بہترین کوارٹز کو بہتر کرتی ہے۔

Appalachian اور Spruce Pine - یہ زمین امیر نہیں ہے، شہر کے مرکز میں صرف ایک ٹرین اسٹیشن، چند دو منزلہ اینٹوں کے گھر، ایک طویل بند فلم تھیٹر ہے۔ تاہم، ارد گرد کے پہاڑ مطلوبہ معدنیات سے مالا مال ہیں، کچھ صنعتی استعمال کے لیے قیمتی ہیں، خاص طور پر کوارٹز۔

زمین پر کسی دوسرے کوارٹج کے برعکس، تاہم، سپروس پائن میں خالص ترین قدرتی کوارٹج ہے۔ سلکان ڈائی آکسائیڈ کے ذرات کا یہ انتہائی اعلیٰ ذخیرہ سیمی کنڈکٹر چپس بنانے کے لیے استعمال ہونے والے سلیکون کی پیداوار میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔

گلوور، ایک ریٹائرڈ ماہر ارضیات جس نے کئی دہائیوں تک اپالاچین اور سپروس پائن پہاڑوں کی پہاڑیوں اور وادیوں میں قیمتی معدنیات کی تلاش میں گزارے، نے کہا: "یہ یہاں اربوں ڈالر کی صنعت ہے،" گلوور نے ہنستے ہوئے وائرڈ کو بتایا۔ "آپ کو یہاں سے گاڑی چلانے سے معلوم نہیں ہوگا، اور آپ شاید کبھی نہیں جان پائیں گے۔"

سپروس پائن میں سیبلکو کا پلانٹ کمپلیکس۔ تصویر: Sibelco — سپروس پائن میں سیبلکو کا پلانٹ کمپلیکس۔ تصویر: *Sibelco*

21ویں صدی میں، ریت پہلے سے کہیں زیادہ اہم ہو گئی ہے، خاص طور پر سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں۔ دنیا کی زیادہ تر ریت کوارٹز سے بنی ہے، جو سلکان ڈائی آکسائیڈ کی ایک شکل ہے، جسے سلیکا بھی کہا جاتا ہے۔ ہائی پیوریٹی سلکان ڈائی آکسائیڈ کے ذرات کمپیوٹر چپس، فائبر آپٹک کیبلز اور دیگر ہائی ٹیک ہارڈویئر بنانے کے لیے ایک ضروری خام مال ہیں۔ ان مصنوعات کے لیے استعمال ہونے والے کوارٹج کی مقدار کنکریٹ یا مٹی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال ہونے والے کوارٹج کے پہاڑوں کے مقابلے میں بہت کم ہے۔ لیکن ڈیجیٹل دور میں اس کا اثر بہت زیادہ ہے۔

خالص کوارٹج کو صاف کرنا بہت مشکل ہے، لیکن اسپروس پائن کو کوارٹج کے بہت بڑے ذخائر سے نوازا گیا ہے اور اسے دنیا کا خالص ترین تصور کیا جاتا ہے۔ یہ ایک انوکھی ارضیاتی تاریخ کا نتیجہ ہے، جب تقریباً 380 ملین سال پہلے، افریقی براعظم اور امریکہ کے درمیان ارضیاتی حرکات نے 2,000 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت کے ساتھ رگڑ پیدا کی، جس کی وجہ سے چٹان کی تہیں، جنہیں پیگمیٹائٹ کہا جاتا ہے، پگھل گئی۔ 100 سال بعد، یہ پگھلی ہوئی چٹان گہری زیر زمین دبی ہوئی ٹھنڈی ہو گئی اور دوبارہ تشکیل دی گئی۔ ارضیاتی سرگرمیوں کے ذریعے، وہ سطح پر اٹھنے لگے۔

برسوں سے، مقامی لوگوں نے پیگمیٹائٹس کو کھود کر، انہیں ہینڈ ٹولز یا ابتدائی مشینری سے کچل دیا، اور استعمال کے لیے فیلڈ اسپار اور ابرک کو الگ کیا، کوارٹز کو "کوڑے دان" کے طور پر چھوڑ دیا، صرف ریت کی تعمیر کے لیے موزوں ہے یا ضائع کر دیا گیا۔ لیکن 1950 کی دہائی کے وسط میں، ہزاروں میل دور شمالی کیرولینا میں، کیلیفورنیا میں انجینئروں کے ایک گروپ نے سیمی کنڈکٹرز کے لیے خالص کوارٹج پر تحقیق شروع کی۔

اس وقت ٹرانزسٹر مارکیٹ تیزی سے گرم ہو رہی تھی۔ ٹیکساس انسٹرومنٹس، موٹرولا، اور دیگر کمپنیوں نے کمپیوٹر میں استعمال کے لیے چھوٹے، زیادہ موثر ٹرانزسٹر بنانے کے لیے دوڑ لگا دی۔ ٹرانزسٹروں میں استعمال ہونے والے مواد میں جرمینیم اور سلیکون شامل تھے۔

Sibelco سپروس پائن میں کوارٹج ایسک کی کان کنی کرتا ہے۔ تصویر: Sibelco — Sibelco سپروس پائن میں کوارٹج ایسک کی کان کنی کرتا ہے۔ تصویر: *Sibelco*

یہ پیش رفت 1959 میں ہوئی، جب فیئر چائلڈ سیمی کنڈکٹر میں رابرٹ نوائس اور ان کے ساتھیوں نے یہ معلوم کیا کہ کس طرح ایک سے زیادہ ٹرانجسٹروں کو ایک انگلی کے ناخن کے سائز کے اعلیٰ پاکیزہ سلکان کے ٹکڑے پر کچلنا ہے۔ ناسا نے اپنے خلائی پروگرام میں استعمال کے لیے فیئر چائلڈ کی مائیکرو چپس کا انتخاب کیا اور وہاں سے کمپنی کی چپ کی فروخت میں تیزی سے اضافہ ہوا۔

ان چپس کو بنانا ایک بہت پیچیدہ عمل ہے۔ انہیں بنیادی طور پر خالص سلکان کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ تھوڑی سی نجاست ہر چیز کو برباد کر سکتی ہے۔ سلیکون کو تلاش کرنا آسان ہے کیونکہ یہ زمین پر سب سے زیادہ پائے جانے والے عناصر میں سے ایک ہے۔ تاہم، یہ بہت نکالنے کی ضرورت ہے. خالص کوارٹج استعمال کرنے سے وقت اور پیسے کی بچت ہوگی۔

عام طور پر، ریت کو برقی بھٹی میں اعلی درجہ حرارت پر فائر کیا جاتا ہے تاکہ ایک کیمیائی رد عمل پیدا کیا جا سکے جو زیادہ تر آکسیجن کو الگ کر دیتا ہے، جس سے 99% خالص سلیکون رہ جاتا ہے۔ تاہم، یہ کافی نہیں ہے. سولر پینلز کے لیے سلکان 99.999999% خالص ہونا چاہیے، جبکہ کمپیوٹر چپس اس سے بھی زیادہ مانگتی ہیں، 99.99999999999%۔ لیکن اسپروس پائن کے کوارٹز کے ساتھ، طہارت 99.998%، یہاں تک کہ 99.9992% تک پہنچ سکتی ہے - ایک ایسا عنصر جو نجاست کو الگ کرنے کی لاگت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔

کوارٹج بہتر ہونے کے بعد۔ تصویر: Sibelco — کوارٹج بہتر ہونے کے بعد۔ تصویر: *Sibelco*

لیکن خالص کوارٹج کے ساتھ بھی، ہر کوئی خالص سلکان کو بہتر نہیں کرسکتا۔ "جدید معیشت سپروس پائن کی ایک سڑک پر مبنی ہے، جو Sibelco شمالی امریکہ کی سہولت کی طرف لے جاتی ہے، ایک کمپنی جو انتہائی اعلیٰ پیوریٹی کوارٹز کی کان کنی اور اسے بہتر کرتی ہے،" ایتھن مولک، ایک پروفیسر جو کہ یونیورسٹی آف پنسلوانیا کے وارٹن اسکول آف بزنس میں AI اور سیمی کنڈکٹرز کا مطالعہ کرتے ہیں، نے ٹام ہارڈ ویئر کو بتایا۔

اپنی ویب سائٹ پر، Sibelco "چپ مینوفیکچرنگ میں سلیکون ویفرز کو بہتر بنانے کے لیے کوارٹج کا واحد فراہم کنندہ" ہونے کا دعویٰ کرتا ہے۔ تاہم، کمپنی کا وجود سیمی کنڈکٹر فیلڈ میں TSMC، Intel، ASML یا Samsung کے طور پر معروف نہیں ہے۔

کچھ ماہرین کا کہنا ہے کہ سیبلکو کی انفرادیت اس حقیقت سے ظاہر ہوتی ہے کہ یہ جو فیوزڈ کوارٹز تیار کرتا ہے وہ سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے لیے "بہترین" آپٹیکل، مکینیکل اور تھرمل خصوصیات، سولر پینلز میں فوٹو وولٹک سیلز کے ساتھ ساتھ ٹیلی کمیونیکیشن کیبلز میں آپٹیکل فائبر پیش کرتا ہے۔

Mollick کے مطابق، خاص طور پر Sibelco اور عمومی طور پر Spruce Pine کی اہمیت بہت زیادہ ہے۔ کونوے کی کتاب The Material World اور 24 مارچ کو X پر شائع ہونے والی کتاب کا حوالہ دیتے ہوئے، اس نے دلیل دی کہ اگر اسپروس پائن یا اس کے اوپر آسمان پر کچھ برا ہوا تو "کمپیوٹر چپ کی پیداوار کا خاتمہ" ہو جائے گا۔

"وجہ سے قطع نظر، اسپروس پائن میں کوارٹز کان کنی کے کاموں میں اچانک بندش یا رکاوٹ ایک 'کافی تباہ کن' واقعہ کا سبب بن سکتی ہے جو سالوں تک چپ کی پیداوار کو روک سکتی ہے،" مولک نے مزید کہا۔

باؤ لام

ماخذ لنک