Дар соҳаи истеҳсоли нимноқилҳо, модели анъанавии истеҳсолии миқёси калон ва сармоягузории баланд бо инқилоби эҳтимолӣ рӯбарӯ аст. Бо намоишгоҳи дарпешистодаи "CEATEC 2024", Ташкилоти таблиғотии Minimum Wafer Fab усули нави истеҳсоли нимноқилҳоро муаррифӣ мекунад, ки таҷҳизоти истеҳсоли нимноқилҳои ултра хурдро барои равандҳои литография истифода мебарад. Ин навоварӣ имкониятҳои бесобиқаро барои корхонаҳои хурду миёна (SME) ва стартапҳо фароҳам меорад. Ин мақола маълумоти мувофиқро барои омӯхтани замина, бартариятҳо, мушкилот ва таъсири эҳтимолии технологияи Minimum Wafer Fab ба саноати нимноқилҳо ҷамъбаст мекунад.
Истеҳсоли нимноқилҳо як соҳаи хеле сармоя ва технологияталаб аст. Аз рӯи анъана, истеҳсоли нимноқилҳо барои истеҳсоли оммавии вафлҳои 12-дюйма ба корхонаҳои калон ва утоқҳои тоза ниёз дорад. Сармоягузории асосӣ барои ҳар як корхонаи калони вафл аксар вақт то 2 триллион иен (тақрибан 120 миллиард юан) мерасад, ки барои корхонаҳои хурду миёна ва стартапҳо ворид шудан ба ин соҳаро душвор мегардонад. Аммо, бо пайдоиши технологияи истеҳсоли вафлҳои ҳадди ақал, ин вазъият тағйир меёбад.
Фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал системаҳои инноватсионии истеҳсоли нимноқилҳо мебошанд, ки вафлиҳои 0,5 дюймаро истифода мебаранд, ки миқёси истеҳсолот ва сармоягузории сармояро дар муқоиса бо вафлиҳои анъанавии 12 дюйм ба таври назаррас коҳиш медиҳанд. Сармоягузории сармоя барои ин таҷҳизоти истеҳсолӣ танҳо тақрибан 500 миллион иен (тақрибан 23,8 миллион юан) аст, ки ба корхонаҳои хурду миёна ва стартапҳо имкон медиҳад, ки истеҳсоли нимноқилҳоро бо сармоягузории камтар оғоз кунанд.
Пайдоиши технологияи истеҳсоли вафлии ҳадди ақалро метавон ба лоиҳаи тадқиқотие, ки аз ҷониби Институти миллии илм ва технологияи пешрафтаи саноатӣ (AIST) дар Ҷопон дар соли 2008 оғоз шуда буд, баргардонд. Ин лоиҳа бо роҳи ба даст овардани истеҳсоли гуногунҷабҳа ва партияҳои хурд ба вуҷуд овардани тамоюли нав дар истеҳсоли нимноқилҳо равона шуда буд. Ин ташаббус, ки аз ҷониби Вазорати иқтисод, тиҷорат ва саноати Ҷопон роҳбарӣ мешуд, ҳамкории 140 ширкат ва ташкилоти ҷопониро барои таҳияи системаҳои нави истеҳсолӣ дар бар мегирифт, ки ҳадафи он коҳиш додани хароҷот ва монеаҳои техникӣ ба таври назаррас буда, ба истеҳсолкунандагони таҷҳизоти автомобилӣ ва хонагӣ имкон медиҳад, ки нимноқилҳо ва сенсорҳои лозимиро истеҳсол кунанд.
**Бартариҳои технологияи Minimum Wafer Fab:**
1. **Сармоягузории сармоя ба таври назаррас коҳиш ёфтааст:** Фабрикаҳои калони вафлии анъанавӣ сармоягузориҳои сармоягузориро аз садҳо миллиард иен зиёд талаб мекунанд, дар ҳоле ки сармоягузории мақсаднок барои ҳадди ақали фабрикаҳои вафлии вафли танҳо аз 1/100 то 1/1000 аз ин маблағ аст. Азбаски ҳар як дастгоҳ хурд аст, барои ташкили схемаҳо ба фазоҳои калони корхонаҳо ё фотониқобҳо ниёз нест, ки хароҷоти амалиётиро хеле кам мекунад.
2. **Моделҳои истеҳсолии чандир ва гуногунҷабҳа:** Фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал ба истеҳсоли маҳсулоти гуногуни партиявии хурд нигаронида шудаанд. Ин модели истеҳсолӣ ба корхонаҳои хурду миёна ва стартапҳо имкон медиҳад, ки мувофиқи ниёзҳои худ зуд фармоиш диҳанд ва истеҳсол кунанд ва талаботи бозорро барои маҳсулоти нимноқилҳои фармоишӣ ва гуногун қонеъ гардонанд.
3. **Равандҳои соддакардашудаи истеҳсолӣ:** Таҷҳизоти истеҳсолӣ дар фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал барои ҳама равандҳо шакл ва андозаи якхела доранд ва контейнерҳои интиқоли вафли (шаттлҳо) барои ҳар як марҳила универсалӣ мебошанд. Азбаски таҷҳизот ва шаттлҳо дар муҳити тоза кор мекунанд, ба нигоҳ доштани утоқҳои калон ва тоза ниёз нест. Ин тарҳ хароҷоти истеҳсолӣ ва мураккабиро тавассути технологияи тозаи маҳаллӣ ва равандҳои соддакардашудаи истеҳсолӣ ба таври назаррас коҳиш медиҳад.
4. **Истеъмоли ками энергия ва истифодаи барқ дар хонавода:** Таҷҳизоти истеҳсолӣ дар фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал инчунин дорои истеъмоли ками энергия мебошад ва метавонад бо қувваи стандартии AC100V дар хонавода кор кунад. Ин хусусият имкон медиҳад, ки ин дастгоҳҳо дар муҳитҳои берун аз утоқҳои тоза истифода шаванд ва истеъмоли энергия ва хароҷоти амалиётиро боз ҳам коҳиш диҳанд.
5. **Давраҳои кӯтоҳшудаи истеҳсолӣ:** Истеҳсоли нимноқилҳои миқёси калон одатан аз фармоиш то таҳвил вақти тӯлонии интизориро талаб мекунад, дар ҳоле ки корхонаҳои вафлии ҳадди ақал метавонанд истеҳсоли саривақтии миқдори зарурии нимноқилҳоро дар мӯҳлати дилхоҳ ба даст оранд. Ин бартарӣ махсусан дар соҳаҳо ба монанди Интернети ашё (IoT), ки маҳсулоти нимноқилҳои хурд ва омехтаи баландро талаб мекунанд, равшан аст.
**Намоиш ва татбиқи технология:**
Дар намоишгоҳи "CEATEC 2024", Ташкилоти Minimum Wafer Fab Promotion раванди литографияро бо истифода аз таҷҳизоти истеҳсоли нимноқилҳои ултра хурд намоиш дод. Дар давоми намоиш, се дастгоҳ барои намоиши раванди литография, ки пӯшиши муқовимат, фошкунӣ ва коркардро дар бар мегирифт, ташкил карда шуданд. Контейнери интиқоли вафл (шаттл) дар даст нигоҳ дошта мешуд, ба таҷҳизот гузошта мешуд ва бо пахш кардани тугма фаъол мешуд. Пас аз анҷоми кор, шаттл гирифта шуда, дар дастгоҳи навбатӣ насб карда шуд. Ҳолати дохилӣ ва пешрафти ҳар як дастгоҳ дар мониторҳои мувофиқи онҳо нишон дода мешуд.
Пас аз анҷоми ин се раванд, вафли зери микроскоп тафтиш карда шуд ва дар он нақше бо навиштаҷоти "Хеллоуин муборак" ва тасвири каду ошкор шуд. Ин намоиш на танҳо имконияти технологияи истеҳсоли вафлии ҳадди ақалро нишон дод, балки чандирӣ ва дақиқии баланди онро низ нишон дод.
Илова бар ин, баъзе ширкатҳо ба озмоиши технологияи истеҳсоли вафлии ҳадди ақал шурӯъ кардаанд. Масалан, Yokogawa Solutions, як филиали Yokogawa Electric Corporation, мошинҳои истеҳсолии соддакардашуда ва аз ҷиҳати эстетикӣ писандидаро ба кор андохт, ки тақрибан ба андозаи мошини фурӯши нӯшокӣ баробар аст ва ҳар кадоме бо функсияҳои тозакунӣ, гармкунӣ ва фошкунӣ муҷаҳҳаз мебошанд. Ин мошинҳо дар асл як хатти истеҳсолии истеҳсоли нимноқилро ташкил медиҳанд ва масоҳати ҳадди ақали зарурӣ барои хати истеҳсолии "фабрикаи вафлии хурд" танҳо андозаи ду корти теннис аст, ки танҳо 1% масоҳати як фабрикаи вафлии 12-дюймаро ташкил медиҳад.
Аммо, корхонаҳои вафлии ҳадди ақал айни замон бо корхонаҳои калони нимноқилҳо рақобат мекунанд. Тарҳҳои схемаҳои ултра нозук, махсусан дар технологияҳои пешрафтаи равандҳо (масалан, 7 нм ва камтар), то ҳол ба таҷҳизоти пешрафта ва имкониятҳои истеҳсолии миқёси калон такя мекунанд. Равандҳои вафлии 0,5 дюймаи корхонаҳои вафлии ҳадди ақал барои истеҳсоли дастгоҳҳои нисбатан содда, ба монанди сенсорҳо ва MEMS, мувофиқтаранд.
Фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал як модели нави хеле умедбахш барои истеҳсоли нимноқилҳо мебошанд. Интизор меравад, ки онҳо бо миниатюризатсия, арзиши паст ва чандирӣ тавсиф мешаванд ва имкониятҳои нави бозорро барои корхонаҳои хурду миёна ва ширкатҳои инноватсионӣ фароҳам меоранд. Бартариҳои фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал махсусан дар соҳаҳои мушаххаси татбиқ, ба монанди IoT, сенсорҳо ва MEMS, равшан мебошанд.
Дар оянда, бо пешрафти технология ва пешрафти минбаъда, фабрикаҳои вафлии минималӣ метавонанд ба як нерӯи муҳим дар саноати истеҳсоли нимноқилҳо табдил ёбанд. Онҳо на танҳо ба корхонаҳои хурд имкониятҳои ворид шудан ба ин соҳаро фароҳам меоранд, балки метавонанд тағйиротро дар сохтори хароҷот ва моделҳои истеҳсолии тамоми соҳа ба вуҷуд оранд. Ноил шудан ба ин ҳадаф талошҳои бештарро дар технология, рушди истеъдодҳо ва бунёди экосистема талаб мекунад.
Дар муддати тӯлонӣ, таблиғи бомуваффақияти фабрикаҳои вафлии ҳадди ақал метавонад ба тамоми саноати нимноқилҳо, бахусус аз ҷиҳати гуногунрангии занҷираи таъминот, чандирии равандҳои истеҳсолӣ ва назорати хароҷот, таъсири амиқ расонад. Истифодаи васеъи ин технология ба инноватсия ва пешрафти минбаъда дар саноати нимноқилҳои ҷаҳонӣ мусоидат хоҳад кард.
Вақти нашр: 14 октябри соли 2024