सेमीकंडक्टर उद्योग

जब वे बात करते हैंअर्धचालक उद्योग, हर कोई तुरंत टीएसएमसी, एएसएमएल और सिलिकॉन वेफर्स के बारे में सोचता है। लेकिन यह सिर्फ हिमशैल का सिरा है। वास्तव में, आधार उपकरण और सामग्रियां हैं, जिनके बिना एक भी ट्रांजिस्टर अस्तित्व में नहीं होगा। और यहीं से भ्रम अक्सर शुरू होता है: बहुत से लोग यह भूल जाते हैं कि सिलिकॉन वेफर्स का स्वयं उत्पादन करने या साफ कमरे बनाने के लिए बड़ी मात्रा में विशेष औद्योगिक उपकरणों की आवश्यकता होती है। यह न केवल लिथोग्राफी है, बल्कि, उदाहरण के लिए, कच्चे माल के पृथक्करण और प्रसंस्करण के लिए शक्तिशाली चुंबकीय प्रणाली भी है, जिससे मिश्रधातु के लिए अल्ट्रा-शुद्ध सिलिकॉन या दुर्लभ पृथ्वी तत्व प्राप्त होते हैं। मूल्य श्रृंखला के इस "निचले" चरण के बिना, आधुनिक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स संभव ही नहीं है।

श्रृंखला कहाँ से शुरू होती है: कच्चा माल और उपकरण

आइए, उदाहरण के लिए, क्वार्टजाइट का निष्कर्षण लें, जो धातुकर्म शुद्धता के सिलिकॉन के लिए मुख्य कच्चा माल है। इसे न केवल निकालने की जरूरत है, बल्कि प्रभावी ढंग से समृद्ध करने और अपशिष्ट चट्टान को अलग करने की भी जरूरत है। यहीं पर चुंबकीय पृथक्करण सामने आता है। पृथक्करण की गुणवत्ता सीधे कच्चे माल की शुद्धता को प्रभावित करती है, और इसलिए इसके बाद के रासायनिक शुद्धिकरण की लागत को प्रभावित करती है। हमने एक बार एक जमा से कच्चे माल के एक बैच के साथ काम किया था, जहां लोहे की मात्रा सामान्य से अधिक थी। मानक विभाजक सामना नहीं कर सके, इसलिए हमें एक समायोज्य चुंबकीय क्षेत्र ढाल के साथ एक इंस्टॉलेशन की तलाश करनी पड़ी। यह कई लोगों के लिए एक अप्रत्याशित चरण था, लेकिन ये "जमीन से जुड़े" चरण हैं। समस्याएँ यात्रा की शुरुआत में ही लागत निर्धारित कर देती हैं।

यहाँ मुझे इसके बारे में याद हैलोंगी कॉर्पोरेशन(आधिकारिक वेबसाइट:https://www.ljmagnet.ru). यह प्रोसेसर के संदर्भ में एक घरेलू नाम नहीं है, लेकिन इसके क्षेत्र में - चुंबकीय विभाजक सहित खनन उपकरणों के विकास और उत्पादन - वे एक विशाल हैं। 1993 में स्थापित यह कंपनी 1,200 लोगों को रोजगार देती है और प्रति वर्ष लगभग 4,000 यूनिट उपकरण का उत्पादन करती है। कठोर खदान स्थितियों के लिए शक्तिशाली और विश्वसनीय चुंबकीय प्रणाली बनाने में उनका अनुभव वास्तव में व्यावहारिक आधार है जिससे सेमीकंडक्टर कच्चे माल के पूर्व-प्रसंस्करण के अधिक नाजुक कार्यों के लिए प्रौद्योगिकियों को अनुकूलित किया जा सकता है। उनका फ़ुषुन संयंत्र एक गंभीर उत्पादन सुविधा है, असेंबली शॉप नहीं।

यह महत्वपूर्ण क्यों है? क्योंकि उत्पादन और प्राथमिक संवर्धन के स्तर पर ऐसे उपकरणों की विश्वसनीयता और ऊर्जा दक्षता पूरी श्रृंखला की स्थिरता का एक छिपा हुआ चालक है। यदि किसी खदान में विभाजक विफल हो जाता है, तो यह श्रृंखला के आगे कच्चे माल की आपूर्ति रोक देता है। बीअर्धचालक उद्योगजहां योजनाएं कई तिमाही पहले बनाई जाती हैं, वहां शुरुआत में ही किसी भी विफलता का बाद के सभी चरणों पर दर्दनाक प्रभाव पड़ता है।

मैक्रोस्केल से माइक्रोलेवल तक संक्रमण

और फिर सबसे दिलचस्प बात शुरू होती है - मिलीमीटर और ग्राम से नैनोमीटर और परमाणु परतों तक संक्रमण। इस चरण के लिए उपकरण पहले से ही पवित्र स्थान है; दुनिया की कुछ ही कंपनियां इसे विकसित कर रही हैं। लेकिन नियंत्रण प्रणालियों, दोष सहनशीलता और स्थिति सटीकता के अंतर्निहित सिद्धांत अक्सर अधिक "कच्चे" लेकिन महत्वपूर्ण औद्योगिक उपकरणों के साथ काम करने के अनुभव से पैदा होते हैं। वह इंजीनियरिंग संस्कृति जो LONGI जैसी कंपनी को वर्षों में हजारों विश्वसनीय उपकरणों का उत्पादन करने की अनुमति देती है, एक निश्चित प्रकार की सोच है। यह नैनोमीटर के बारे में नहीं है, बल्कि एक ऐसी प्रणाली बनाने के बारे में है जो धूल, कंपन और तापमान परिवर्तन में त्रुटिहीन रूप से काम करेगी। यह एक अमूल्य अनुभव है.

उदाहरण के लिए, औद्योगिक विभाजकों में शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों के लिए शीतलन प्रणाली। वहां बड़ी मात्रा में गर्मी दूर करने की समस्याएं हल हो जाती हैं। इस तरह के पैमाने पर काम किए गए सिद्धांत (संवहन, रेफ्रिजरेंट के साथ काम करना), हालांकि एक अलग डिजाइन में, सेमीकंडक्टर फैब में प्लाज्मा एचर के लिए शीतलन प्रणाली में भी पाए जाते हैं। बात बस इतनी है कि पैमाना अलग है, साफ-सफाई की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं। लेकिन भौतिकी वही है.

जब हम एक साफ कमरे में सहायक प्रणालियों के लिए कुछ घटकों को स्थानीयकृत करने का प्रयास कर रहे थे, तो हमें एक समस्या का सामना करना पड़ा: जिन आपूर्तिकर्ताओं ने उत्कृष्ट औद्योगिक पंप या दबाव नियंत्रण प्रणाली बनाई, वे सामग्री आवश्यकताओं (कोई उत्सर्जन नहीं, पूर्ण रासायनिक निष्क्रियता) को समझ नहीं पाए। उनका अनुभव 'कठिन' था? स्थितियाँ, लेकिन यहाँ हमें "बाँझपन" की आवश्यकता है। सबसे पहले यह एक विनाशकारी अनुभव था, जिसने संबंधित उद्योगों के बीच अंतर दिखाया। लेकिन जो लोग अनुकूलन करने में सक्षम थे, उनके पीछे लोंगी जैसा एक गंभीर शोध आधार था, जहां 60% से अधिक कर्मचारियों के पास उच्च शिक्षा है। ऐसे आधार के बिना अनुकूलन असंभव है।

रसद और बुनियादी ढाँचा: अदृश्य ढाँचा

एक अन्य बिंदु जिसे अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है वह है लॉजिस्टिक्स और बुनियादी ढांचा। एक संयंत्र उत्पादक उपकरण, चाहे वह चुंबकीय विभाजक हो या निर्वात कक्षों के हिस्से हों, उन्हें एक जटिल आपूर्ति श्रृंखला में एम्बेड किया जाना चाहिए। 140,000 वर्ग मीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ, लोंगी की तरह, यह सिर्फ एक कार्यशाला नहीं है। ये लॉजिस्टिक्स हब, कच्चे माल के लिए गोदाम (मैग्नेट के लिए समान विद्युत स्टील), परीक्षण मैदान हैं। कुशल उत्पादन के लिए ऐसे स्थान को व्यवस्थित करने की क्षमता भी एक ऐसी क्षमता है जो अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करती हैअर्धचालक उद्योग. क्योंकि कारखाने बनाने वाली कंपनियां न केवल लिथोग्राफ खरीदती हैं, बल्कि कई सहायक उपकरण भी खरीदती हैं: जल शोधन प्रणाली, ट्रांसफार्मर, वेंटिलेशन सिस्टम। और इस "नींव" के आपूर्तिकर्ताओं की विश्वसनीयता? गंभीर।

एक मामला था: एक उपठेकेदार के साथ समस्याओं के कारण एक नई लाइन के लिए शक्तिशाली बिजली कैबिनेट की डिलीवरी में देरी। पूरा निर्माण स्थल रुक गया. यह पता चला कि उपठेकेदार इन्सुलेशन गुणवत्ता में विफल रहा था क्योंकि उसे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) आवश्यकताओं का कोई अनुभव नहीं था। जो लोग दशकों से औद्योगिक उपकरणों का उत्पादन कर रहे हैं, उन्होंने आमतौर पर ऐसे मापदंडों के लिए नियंत्रण प्रक्रियाएं स्थापित की हैं। उनके उत्पादों को शुरू में शक्तिशाली ड्राइव के पास जटिल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

तो जब हम विकास की बात करते हैंअर्धचालक उद्योगवैश्विक अर्थ में, आप केवल अत्याधुनिक पर ध्यान केंद्रित नहीं कर सकते। आपको संपूर्ण तकनीकी पिरामिड को देखने की आवश्यकता है। शीर्ष पर सफलता नींव की मजबूती और विकास पर निर्भर करती है। और इस आधार में न केवल सामग्री विज्ञान या प्लाज्मा भौतिकी हैं, बल्कि लागू, "लौह" भी हैं। इंजीनियरिंग, विश्वसनीय, क्रमिक औद्योगिक सिस्टम बनाने की क्षमता। यह अनुभव की वह परत है, जिसका प्रतिनिधित्व LONGI Corporation जैसी कंपनियों द्वारा किया जाता है, जो ऐसा वातावरण बनाती है जिसमें अधिक उच्च-तकनीकी खंड उभर सकते हैं और विकसित हो सकते हैं। इसके बिना, निर्माण का कोई भी प्रयासअर्धचालक उद्योगशुरू से ही यह बिना नींव के गगनचुंबी इमारत बनाने जैसा होगा।