Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү тармагында салттуу ири масштабдуу, көп капиталдык инвестицияларды талап кылган өндүрүш модели потенциалдуу революцияга туш болууда. Жакында боло турган "CEATEC 2024" көргөзмөсү менен Minimum Wafer Fab Promotion Organization литографиялык процесстер үчүн өтө кичинекей жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүчү жабдууларды колдонгон жаңы жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү ыкмасын көрсөтүп жатат. Бул инновация чакан жана орто ишканалар (ЧОИ) жана стартаптар үчүн болуп көрбөгөндөй мүмкүнчүлүктөрдү алып келүүдө. Бул макалада жарым өткөргүчтөр тармагына минималдуу wafer fab технологиясынын тарыхын, артыкчылыктарын, кыйынчылыктарын жана потенциалдуу таасирин изилдөө үчүн тиешелүү маалыматтар синтезделет.
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү – бул капиталды жана технологияны көп талап кылган тармак. Салттуу түрдө жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү 12 дюймдук пластиналарды массалык түрдө өндүрүү үчүн чоң заводдорду жана таза бөлмөлөрдү талап кылат. Ар бир ири пластина фабрикасына капиталдык салым көп учурда 2 триллион иенге (болжол менен 120 миллиард юань) чейин жетет, бул чакан жана орто ишканалардын жана стартаптардын бул тармакка киришин кыйындатат. Бирок, минималдуу пластина фабрикасынын технологиясынын пайда болушу менен бул кырдаал өзгөрүп жатат.
Минималдуу пластина фабрикалары - бул 0,5 дюймдук пластиналарды колдонгон инновациялык жарым өткөргүч өндүрүш системалары, бул салттуу 12 дюймдук пластиналарга салыштырмалуу өндүрүш көлөмүн жана капиталдык салымдарды бир топ азайтат. Бул өндүрүш жабдууларына капиталдык салым болгону 500 миллион иенди (болжол менен 23,8 миллион юань) түзөт, бул чакан жана орто ишканаларга жана стартаптарга жарым өткөргүч өндүрүшүн аз инвестиция менен баштоого мүмкүндүк берет.
Минималдуу пластина фабрикасынын технологиясынын келип чыгышын 2008-жылы Жапониядагы Улуттук Өндүрүш Илимдери жана Технологиялары Институту (AIST) баштаган изилдөө долбоорунан байкоого болот. Бул долбоор көп түрдүү, чакан партиялуу өндүрүшкө жетүү менен жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө жаңы тенденцияны түзүүгө багытталган. Жапониянын Экономика, соода жана өнөр жай министрлиги жетектеген бул демилге 140 жапон компаниясынын жана уюмунун ортосундагы кызматташтыкты камтып, жаңы муундагы өндүрүш системаларын иштеп чыгууну көздөгөн, чыгымдарды жана техникалык тоскоолдуктарды бир кыйла азайтууга, автомобиль жана тиричилик техникаларын өндүрүүчүлөргө керектүү жарым өткөргүчтөрдү жана сенсорлорду чыгарууга мүмкүндүк берген.
**Минималдуу вафли жасоо технологиясынын артыкчылыктары:**
1. **Капиталдык салымдардын олуттуу түрдө кыскарышы:** Салттуу ири пластина фабрикалары жүздөгөн миллиард иенден ашык капиталдык салымдарды талап кылат, ал эми минималдуу пластина фабрикалары үчүн максаттуу инвестиция бул сумманын 1/100дөн 1/1000ге чейинкисин гана түзөт. Ар бир түзмөк кичинекей болгондуктан, схема түзүү үчүн чоң заводдук жайлардын же фотомаскалардын кереги жок, бул эксплуатациялык чыгымдарды бир топ азайтат.
2. **Ийкемдүү жана ар түрдүү өндүрүш моделдери:** Минималдуу пластина фабрикалары ар кандай чакан партиядагы продукцияларды чыгарууга багытталган. Бул өндүрүш модели чакан жана орто ишканаларга жана стартаптарга өз муктаждыктарына жараша тез арада ыңгайлаштырууга жана өндүрүүгө мүмкүндүк берет, бул ыңгайлаштырылган жана ар түрдүү жарым өткөргүч продукцияларга болгон рыноктун суроо-талабын канааттандырат.
3. **Жөнөкөйлөштүрүлгөн өндүрүш процесстери:** Минималдуу пластина фабрикаларындагы өндүрүш жабдуулары бардык процесстер үчүн бирдей формада жана өлчөмдө болот, ал эми пластина ташуу контейнерлери (шаттлдар) ар бир кадам үчүн универсалдуу. Жабдуулар жана шаттлдар таза чөйрөдө иштегендиктен, чоң таза бөлмөлөрдү кармоонун кажети жок. Бул дизайн локалдаштырылган таза технология жана жөнөкөйлөштүрүлгөн өндүрүш процесстери аркылуу өндүрүш чыгымдарын жана татаалдыгын бир топ азайтат.
4. **Аз энергия керектөө жана үй тиричилигинде энергияны керектөө:** Минималдуу пластина фабрикаларындагы өндүрүш жабдуулары да аз энергия керектөө менен мүнөздөлөт жана стандарттуу үй тиричилигинде колдонулуучу AC 100V кубаттуулугу менен иштей алат. Бул мүнөздөмө бул түзмөктөрдү таза бөлмөлөрдөн тышкары чөйрөдө колдонууга мүмкүндүк берет, бул энергияны керектөөнү жана эксплуатациялык чыгымдарды андан ары азайтат.
5. **Кыскартылган өндүрүш циклдери:** Ири масштабдуу жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү, адатта, буйрутмадан жеткирүүгө чейин узак күтүүнү талап кылат, ал эми минималдуу пластина фабрикалары каалаган убакыттын ичинде керектүү сандагы жарым өткөргүчтөрдү өз убагында өндүрүүгө жетише алышат. Бул артыкчылык, айрыкча, кичинекей, жогорку аралашмадагы жарым өткөргүч продукцияларды талап кылган Буюмдардын Интернети (IoT) сыяктуу тармактарда байкалат.
**Технологияны көрсөтүү жана колдонуу:**
"CEATEC 2024" көргөзмөсүндө Minimum Wafer Fab Promotion Organization өтө кичинекей жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүчү жабдууларды колдонуу менен литография процессин көрсөттү. Демонстрация учурунда литография процессин көрсөтүү үчүн үч машина жайгаштырылды, ага каршылык көрсөтүү, экспозициялоо жана иштеп чыгуу кирди. Вафли ташуучу контейнер (шаттл) колго кармалып, жабдууга салынып, баскычты басуу менен иштетилди. Аяктагандан кийин, шаттл алынып, кийинки түзмөккө орнотулду. Ар бир түзмөктүн ички абалы жана жүрүшү тиешелүү мониторлордо көрсөтүлдү.
Бул үч процесс аяктагандан кийин, вафли микроскоп менен текшерилип, "Хэллоуин менен" деген жазуусу бар жана ашкабактын сүрөтү бар үлгү табылган. Бул демонстрация минималдуу вафли жасоо технологиясынын мүмкүнчүлүгүн гана көрсөтпөстөн, анын ийкемдүүлүгүн жана жогорку тактыгын да баса белгиледи.
Мындан тышкары, айрым компаниялар минималдуу вафли жасоо технологиясы менен эксперимент жүргүзө башташты. Мисалы, Yokogawa Electric Corporation компаниясынын туунду компаниясы Yokogawa Solutions болжол менен суусундук сатуучу автоматтын көлөмүндөй болгон, ар бири тазалоо, жылытуу жана экспозициялоо функциялары менен жабдылган жөнөкөйлөтүлгөн жана эстетикалык жактан жагымдуу өндүрүш машиналарын чыгарды. Бул машиналар жарым өткөргүч өндүрүш линиясын түзөт жана "мини вафли жасоочу" өндүрүш линиясы үчүн талап кылынган минималдуу аянт эки теннис кортунун өлчөмүндөй гана, 12 дюймдук вафли жасоочу фабриканын аянтынын 1% гана түзөт.
Бирок, минималдуу пластина фабрикалары учурда ири жарым өткөргүч заводдор менен атаандаша албай жатышат. Өтө майда схемалардын конструкциялары, айрыкча өнүккөн технологиялык технологияларда (мисалы, 7 нм жана андан төмөн), дагы эле өнүккөн жабдууларга жана ири масштабдуу өндүрүш мүмкүнчүлүктөрүнө таянат. Минималдуу пластина фабрикаларынын 0,5 дюймдук пластина процесстери сенсорлор жана MEMS сыяктуу салыштырмалуу жөнөкөй түзмөктөрдү өндүрүү үчүн көбүрөөк ылайыктуу.
Минималдуу пластина фабрикалары жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү үчүн абдан келечектүү жаңы моделди билдирет. Миниатюризация, арзан баа жана ийкемдүүлүк менен мүнөздөлгөн алар чакан жана орто ишканалар жана инновациялык компаниялар үчүн жаңы рыноктук мүмкүнчүлүктөрдү берет деп күтүлүүдө. Минималдуу пластина фабрикаларынын артыкчылыктары, айрыкча, IoT, сенсорлор жана MEMS сыяктуу белгилүү бир колдонуу тармактарында айкын көрүнөт.
Келечекте, технология өнүгүп, андан ары өнүккөн сайын, минималдуу пластина фабрикалары жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү тармагында маанилүү күчкө айланышы мүмкүн. Алар чакан бизнеске бул тармакка кирүү мүмкүнчүлүгүн гана бербестен, бүтүндөй тармактын чыгымдардын түзүмүндө жана өндүрүш моделдеринде өзгөрүүлөрдү жаратышы мүмкүн. Бул максатка жетүү технологияда, таланттарды өнүктүрүүдө жана экосистеманы курууда көбүрөөк күч-аракетти талап кылат.
Узак мөөнөттүү келечекте минималдуу пластина фабрикаларын ийгиликтүү жайылтуу жарым өткөргүчтөр тармагына, айрыкча жеткирүү чынжырын диверсификациялоо, өндүрүш процессинин ийкемдүүлүгү жана чыгымдарды көзөмөлдөө жагынан терең таасирин тийгизиши мүмкүн. Бул технологияны кеңири колдонуу дүйнөлүк жарым өткөргүчтөр тармагында андан ары инновацияларды жана прогрессти алдыга жылдырууга жардам берет.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 14-октябры