Жартылай өткізгіштер өнеркәсібі

Олар туралы сөйлескендежартылай өткізгіш өнеркәсібі, барлығы бірден TSMC, ASML және кремний пластиналары туралы ойлайды. Бірақ бұл айсбергтің бір ұшы ғана. Шын мәнінде, іргетас - бұл жабдық пен материалдар, оларсыз бірде-бір транзистор болмайды. Міне, осы жерде шатасу жиі басталады: көптеген адамдар кремний пластинасын өздері жасау немесе таза бөлмелер жасау үшін үлкен көлемдегі мамандандырылған өнеркәсіптік жабдық қажет екенін ұмытып кетеді. Бұл тек литография ғана емес, сонымен қатар, мысалы, шикізатты бөлуге және өңдеуге арналған қуатты магниттік жүйелер, одан кейін легирлеуге арналған ультра таза кремний немесе сирек жер элементтері алынады. Құн тізбегінің осы «төменгі» сатысынсыз заманауи микроэлектроника мүмкін емес.

Тізбек қай жерден басталады: шикізат пен құрал-жабдықтар

Мысалы, металлургиялық таза кремнийдің негізгі шикізаты кварциттің алынуын алайық. Оны өндіру ғана емес, сонымен қатар тиімді байыту және бос жыныстарды бөлу қажет. Бұл жерде магниттік бөлу бірінші орынға шығады. Бөлу сапасы шикізаттың тазалығына тікелей әсер етеді, демек, оны кейінгі химиялық тазалауға кететін шығындар. Бір кездері темір мөлшері нормадан жоғары болатын бір кен орнының шикізат партиясымен жұмыс істедік. Стандартты сепараторлар төтеп бере алмады, сондықтан магнит өрісінің градиенті реттелетін құрылғыны іздеуге тура келді. Бұл көптеген адамдар үшін күтпеген кезең болды, бірақ бұл «төменгі» кезең. проблемалар саяхаттың ең басында құнын анықтайды.

Бұл туралы есімдеLONGI корпорациясы(ресми сайт:https://www.ljmagnet.ru). Бұл процессорлар контекстіндегі тұрмыстық атау емес, бірақ оның тауашасында - тау-кен жабдықтарын, оның ішінде магниттік сепараторларды әзірлеу және өндіру - олар алып. Сонау 1993 жылы құрылған кәсіпорында 1200 адам жұмыс істейді және жылына 4000-ға жуық құрал-жабдық шығарады. Олардың қиын карьер жағдайлары үшін қуатты және сенімді магниттік жүйелерді құрудағы тәжірибесі жартылай өткізгіш шикізатты алдын ала өңдеудің неғұрлым нәзік тапсырмаларына технологияларды бейімдеуге болатын практикалық негіз болып табылады. Олардың Фушундағы зауыты құрастыру цехы емес, байыпты өндіріс орны.

Неліктен бұл маңызды? Өйткені өндіру және бастапқы байыту сатысында мұндай жабдықтың сенімділігі мен энергия тиімділігі бүкіл тізбектің тұрақтылығының жасырын драйвері болып табылады. Егер шахтадағы сепаратор істен шықса, ол шикізатты одан әрі тізбек бойынша жеткізуді тоқтатады. Бжартылай өткізгіш өнеркәсібі, жоспарлар тоқсандар алдын ала жоспарланған болса, ең басында кез келген сәтсіздік барлық кейінгі кезеңдерге ауыр әсер етеді.

Макрошкаладан микродеңгейге көшу

Содан кейін ең қызықты нәрсе басталады - миллиметрлер мен граммдардан нанометрлерге және атомдық қабаттарға көшу. Бұл кезеңге арналған жабдық қазірдің өзінде киелі қасиетті; Оны әлемде санаулы ғана компаниялар жасап жатыр. Бірақ басқару жүйелерінің негізінде жатқан принциптер, ақауларға төзімділік және позициялау дәлдігі көбінесе «дөрекі», бірақ маңызды өндірістік жабдықпен жұмыс істеу тәжірибесінен туындайды. LONGI сияқты компанияға жылдар бойы мыңдаған сенімді жабдықты шығаруға мүмкіндік беретін инженерлік мәдениет - бұл белгілі бір ойлау түрі. Әңгіме нанометрлерде емес, шаңда, дірілде және температураның өзгеруінде мінсіз жұмыс істейтін жүйені қалай жасау керектігі туралы. Бұл баға жетпес тәжірибе.

Мысалы, өнеркәсіптік сепараторлардағы қуатты электромагниттерге арналған салқындату жүйелері. Онда көп мөлшердегі жылуды жою мәселелері шешіледі. Осындай масштабта (конвекция, тоңазытқыш агенттермен жұмыс) әзірленген қағидаттар басқа дизайнда болса да, жартылай өткізгіш фабрикалардағы плазмалық эфирлерге арналған салқындату жүйелерінде де кездеседі. Жай ғана масштаб басқаша, тазалыққа қойылатын талаптар одан да жоғары. Бірақ физика бірдей.

Біз таза бөлмеде қосалқы жүйелерге арналған кейбір компоненттерді локализациялауға тырысқанда, біз мәселеге тап болдық: тамаша өнеркәсіптік сорғылар немесе қысымды басқару жүйелерін жасаған жеткізушілер материалға қойылатын талаптарды түсінбеді (шығарындылардың болмауы, толық химиялық инерттілік). Олардың тәжірибесі ?ауыр болды? жағдайлар, бірақ бұл жерде бізге «стерильділік керек пе?». Бұл бастапқыда байланысты салалар арасындағы алшақтықты көрсететін апатты тәжірибе болды. Бірақ бейімделе алғандардың артында LONGI сияқты елеулі зерттеу базасы болды, мұнда қызметкерлердің 60%-дан астамы жоғары білімді. Мұндай базасыз бейімделу мүмкін емес.

Логистика және инфрақұрылым: көрінбейтін жақтау

Көбінесе назардан тыс қалған тағы бір мәселе – логистика мен инфрақұрылым. Магниттік сепараторлар немесе вакуумдық камераларға арналған бөлшектер болсын, жабдықты шығаратын зауыт күрделі жеткізу тізбегіне енгізілуі керек. Жалпы ауданы 140 000 м2, LONGI сияқты бұл жай ғана шеберхана емес. Бұл логистикалық тораптар, шикізат қоймалары (магниттерге арналған бірдей электрлік болат), сынақ алаңдары. Тиімді өндіріс үшін мұндай кеңістікті ұйымдастыра білу де жанама әсер ететін құзыреттілік болып табыладыжартылай өткізгіш өнеркәсібі. Өйткені зауыт салатын компаниялар тек литографты ғана емес, тонналап көмекші құрал-жабдықтарды: су тазарту жүйелерін, трансформаторларды, желдету жүйелерін сатып алады. Ал осы «іргетастың» жеткізушілерінің сенімділігі? сыни.

Бір жағдай болды: қосалқы мердігермен проблемаларға байланысты бір жаңа желіге қуатты қуат шкафтарын жеткізудің кешігуі. Бүкіл құрылыс алаңы тоқтап қалды. Анықталғандай, қосалқы мердігер оқшаулау сапасына қол жеткізген, себебі оның сезімтал электронды жабдыққа электромагниттік үйлесімділік (ЭМС) талаптарын орындау тәжірибесі болмаған. Өнеркәсіптік жабдықты ондаған жылдар бойы өндіретіндер әдетте мұндай параметрлерді басқару процестерін белгіледі. Олардың өнімдері бастапқыда күрделі электромагниттік өрістерде, қуатты жетектердің жанында жұмыс істеуге арналған.

Сондықтан даму туралы айтатын болсақжартылай өткізгіш өнеркәсібіжаһандық мағынада сіз тек алдыңғы қатарға назар аудара алмайсыз. Сіз бүкіл технологиялық пирамиданы қарауыңыз керек. Шыңдағы табыс іргетастың беріктігі мен дамуына байланысты. Бұл негізде тек материалтану немесе плазма физикасы ғана емес, сонымен қатар қолданбалы «темір» бар. инженерлік, сенімді, сериялық өндірістік жүйелерді жасау мүмкіндігі. Дәл осы LONGI корпорациясы сияқты компаниялар ұсынатын тәжірибе қабаты жоғары технологиялық сегменттердің көбірек пайда болуы және дамуы үшін орта жасайды. Онсыз, кез келген салу әрекетіжартылай өткізгіш өнеркәсібінөлден бастап іргетасы жоқ зәулім ғимарат салумен бірдей болады.