Yarı İletken Endüstrisi

Onlar hakkında konuştuklarındayarı iletken endüstrisi, herkesin aklına hemen TSMC, ASML ve silikon levhalar geliyor. Ama bu buzdağının sadece görünen kısmı. Aslında temel, tek bir transistörün var olmayacağı ekipman ve malzemelerdir. Ve kafa karışıklığının çoğu zaman başladığı yer burasıdır: Birçok kişi, silikon levhaları kendileri üretmek veya temiz odalar oluşturmak için çok büyük miktarda özel endüstriyel ekipmanın gerekli olduğunu unutuyor. Bu sadece litografi değil, aynı zamanda örneğin daha sonra alaşımlama için ultra saf silikon veya nadir toprak elementlerinin elde edildiği hammaddelerin ayrılması ve işlenmesi için güçlü manyetik sistemlerdir. Değer zincirinin bu "en alt" aşaması olmadan modern mikroelektronik kesinlikle mümkün değildir.

Zincirin başladığı yer: hammaddeler ve ekipman

Örneğin, metalurjik saflıkta silikonun ana hammaddesi olan kuvarsitin çıkarılmasını ele alalım. Sadece çıkarılması değil, aynı zamanda etkili bir şekilde zenginleştirilmesi ve atık kayaların ayrıştırılması da gerekiyor. Manyetik ayrımın ön plana çıktığı yer burasıdır. Ayırma kalitesi, hammaddenin saflığını ve dolayısıyla daha sonraki kimyasal temizleme maliyetlerini doğrudan etkiler. Bir zamanlar demir içeriğinin normalden yüksek olduğu bir yataktan gelen bir grup ham maddeyle çalışıyorduk. Standart ayırıcılar başa çıkamadı, bu yüzden ayarlanabilir manyetik alan eğimine sahip bir cihaz aramak zorunda kaldık. Bu çoğu kişi için beklenmedik bir aşamaydı, ancak bunlar "gerçekten ayakları yere basan" aşamalardır. Sorunlar maliyeti daha yolculuğun başında belirler.

İşte hatırlıyorumLONGI Şirketi(resmi web sitesi:https://www.ljmagnet.ru). Bu, işlemciler bağlamında bilinen bir isim değil, ancak kendi nişinde (manyetik ayırıcılar da dahil olmak üzere madencilik ekipmanlarının geliştirilmesi ve üretimi) bir devdir. 1993 yılında kurulan şirket, 1.200 kişiyi istihdam ediyor ve yılda yaklaşık 4.000 adet ekipman üretiyor. Zorlu taş ocağı koşulları için güçlü ve güvenilir manyetik sistemler yaratma konusundaki deneyimleri, yarı iletken ham maddelerin ön işlenmesi gibi daha hassas görevlere uyarlanabilecek teknolojilerin tam olarak pratik temelini oluşturmaktadır. Fushun tesisleri bir montaj atölyesi değil, ciddi bir üretim tesisidir.

Bu neden önemli? Çünkü bu tür ekipmanların üretim ve birincil zenginleştirme aşamasındaki güvenilirliği ve enerji verimliliği, tüm zincirin istikrarının gizli itici gücüdür. Madendeki bir ayırıcı arızalanırsa, zincirin daha aşağılarına doğru hammadde tedariki durdurulur. Byarı iletken endüstrisiPlanların çeyrekler öncesinden planlandığı yerlerde, başlangıçtaki herhangi bir başarısızlık, sonraki tüm aşamalar üzerinde acı verici bir etkiye sahiptir.

Makro ölçekten mikro düzeye geçiş

Ve sonra en ilginç şey başlıyor - milimetre ve gramlardan nanometre ve atomik katmanlara geçiş. Bu aşamanın ekipmanı zaten kutsalların kutsalıdır; Dünyada sadece birkaç şirket bunu geliştiriyor. Ancak kontrol sistemlerinin altında yatan prensipler, hata toleransı ve konumlandırma doğruluğu genellikle daha "kaba" ancak kritik endüstriyel ekipmanlarla çalışma deneyiminden doğar. LONGI gibi bir şirketin yıllar boyunca binlerce güvenilir ekipman üretmesine olanak tanıyan mühendislik kültürü, belirli bir düşünce türüdür. Önemli olan nanometre değil, toz, titreşim ve sıcaklık değişimlerinde kusursuz çalışacak bir sistemin nasıl yapılacağıdır. Bu paha biçilemez bir deneyim.

Örneğin endüstriyel ayırıcılardaki güçlü elektromıknatıslar için soğutma sistemleri. Büyük miktarda ısının uzaklaştırılması sorunları burada çözülür. Farklı bir tasarımda da olsa, böyle bir ölçekte (konveksiyon, soğutucu akışkanlarla çalışma) üzerinde çalışılan prensipler, yarı iletken fabrikalardaki plazma dağlayıcılar için soğutma sistemlerinde de bulunur. Sadece ölçek farklı, temizlik gereksinimleri çok daha yüksek. Ama fizik aynıdır.

Temiz odadaki yardımcı sistemler için bazı bileşenleri yerelleştirmeye çalıştığımızda bir sorunla karşılaştık: mükemmel endüstriyel pompalar veya basınç kontrol sistemleri üreten tedarikçiler malzeme gereksinimlerini (emisyon yok, tam kimyasal eylemsizlik) anlamadılar. Deneyimleri ?zordu? koşullar, ancak burada “kısırlığa” ihtiyacımız var. İlk başta ilgili sektörler arasındaki uçurumu gösteren felaket bir deneyimdi. Ancak uyum sağlamayı başarabilenlerin arkasında, çalışanların %60'ından fazlasının yüksek öğrenime sahip olduğu LONGI gibi ciddi bir araştırma tabanı vardı. Böyle bir temel olmadan adaptasyon mümkün değildir.

Lojistik ve altyapı: görünmez çerçeve

Çoğu zaman gözden kaçırılan bir diğer nokta ise lojistik ve altyapıdır. İster manyetik ayırıcılar ister vakum odaları için parçalar olsun, ekipman üreten bir tesisin karmaşık bir tedarik zincirine dahil edilmesi gerekir. Toplam 140.000 m2 alana sahip olan LONGI gibi sadece bir atölye değil. Bunlar lojistik merkezleri, hammadde depoları (mıknatıslar için aynı elektrikli çelik), test alanlarıdır. Verimli üretim için böyle bir alanı organize etme yeteneği aynı zamanda dolaylı olarak etkileyen bir yeterliliktir.yarı iletken endüstrisi. Çünkü fabrika kuran firmalar sadece taşbaskı değil, aynı zamanda tonlarca yardımcı ekipman da satın alıyor: su arıtma sistemleri, transformatörler, havalandırma sistemleri. Peki bu "vakfın" tedarikçilerinin güvenilirliği? kritik.

Bir durum vardı: Taşeronla yaşanan sorunlar nedeniyle yeni bir hat için güçlü güç kabinlerinin teslimatında gecikme. Tüm inşaat şantiyesi durdu. Alt yüklenicinin, hassas elektronik ekipmanlara yönelik elektromanyetik uyumluluk (EMC) gereklilikleri konusunda deneyimi olmaması nedeniyle yalıtım kalitesinde başarısız olduğu ortaya çıktı. Onlarca yıldır endüstriyel ekipman üretenler genellikle bu tür parametreler için kontrol süreçleri oluşturmuşlardır. Ürünleri başlangıçta güçlü sürücülerin yakınındaki karmaşık elektromanyetik alanlarda çalışacak şekilde tasarlandı.

Yani gelişme hakkında konuştuğumuzdayarı iletken endüstrisiküresel anlamda yalnızca en ileri teknolojiye odaklanamazsınız. Teknolojik piramidin tamamına bakmanız gerekiyor. Zirvedeki başarı, temelin sağlamlığına ve gelişmesine bağlıdır. Ve bu temelde sadece malzeme bilimleri veya plazma fiziği değil, aynı zamanda uygulamalı "demir" bilimleri de var. mühendislik, güvenilir, seri endüstriyel sistemler yapma yeteneği. Daha yüksek teknolojili segmentlerin ortaya çıkabileceği ve gelişebileceği ortamı yaratan da, LONGI Corporation gibi şirketler tarafından temsil edilen bu deneyim katmanıdır. O olmadan, herhangi bir inşa etme girişimiyarı iletken endüstrisiSıfırdan başlamak, temelsiz bir gökdelen inşa etmek gibi olacak.