នៅក្រោមតម្រូវការដ៏តឹងរឹងនៃភាពជាក់លាក់ខ្ពស់និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម semiconductor ទោះបីជាថ្មក្រានីតគឺជាវត្ថុធាតុដើមស្នូលមួយក៏ដោយ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាក៏នាំមកនូវដែនកំណត់មួយចំនួនផងដែរ។ ខាងក្រោមនេះគឺជាគុណវិបត្តិ និងបញ្ហាប្រឈមចម្បងរបស់វាក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង៖
ទីមួយ សម្ភារៈមានភាពផុយខ្លាំង និងពិបាកក្នុងការដំណើរការ
ហានិភ័យនៃការប្រេះស្រាំ៖ ថ្មក្រានីតគឺជាថ្មធម្មជាតិដ៏សំខាន់មួយដែលមានការបំបែកមីក្រូធម្មជាតិ និងព្រំដែនភាគល្អិតរ៉ែនៅខាងក្នុង ហើយវាគឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលផុយ។ នៅក្នុងម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់ជ្រុល (ដូចជាការកិនខ្នាតណាណូ និងដំណើរការផ្ទៃកោងដ៏ស្មុគស្មាញ) ប្រសិនបើកម្លាំងមិនស្មើគ្នា ឬប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការមិនសមរម្យ បញ្ហាដូចជាការច្រេះ និងការសាយភាយ microcrack ងាយនឹងកើតមាន ដែលនាំទៅដល់ការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃស្នាដៃ។
ប្រសិទ្ធភាពដំណើរការទាប៖ ដើម្បីជៀសវាងការប្រេះស្រាំ ដំណើរការពិសេសដូចជាការកិនល្បឿនទាបជាមួយនឹងកង់កិនពេជ្រ និងការប៉ូលាមេដែកត្រូវបានទាមទារ។ វដ្ដដំណើរការគឺវែងជាងពី 30% ទៅ 50% នៃវត្ថុធាតុដើមលោហៈ ហើយការចំណាយលើការវិនិយោគឧបករណ៍គឺខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ តម្លៃនៃមជ្ឈមណ្ឌលម៉ាស៊ីនតភ្ជាប់ប្រាំអ័ក្សលើសពី 10 លានយន់)។
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញ៖ វាជាការលំបាកក្នុងការផលិតរចនាសម្ព័ន្ធទម្ងន់ស្រាលប្រហោងតាមរយៈការចាក់ ការបង្កើត និងដំណើរការផ្សេងទៀត។ វាភាគច្រើនត្រូវបានគេប្រើជារាងធរណីមាត្រសាមញ្ញដូចជាចាន និងមូលដ្ឋាន ហើយកម្មវិធីរបស់វាត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងឧបករណ៍ដែលត្រូវការជំនួយមិនទៀងទាត់ ឬការរួមបញ្ចូលបំពង់ខាងក្នុង។
ទីពីរដង់ស៊ីតេខ្ពស់នាំឱ្យមានបន្ទុកធ្ងន់លើឧបករណ៍
ការលំបាកក្នុងការគ្រប់គ្រង និងដំឡើង៖ ដង់ស៊ីតេនៃថ្មក្រានីតគឺប្រហែល 2.6-3.0 ក្រាម/cm³ ហើយទម្ងន់របស់វាគឺ 1.5-2 ដងនៃដែកវណ្ណះក្រោមបរិមាណដូចគ្នា។ ឧទាហរណ៍ ទម្ងន់នៃមូលដ្ឋានថ្មក្រានីតសម្រាប់ម៉ាស៊ីន photolithography អាចឡើងដល់ 5 ទៅ 10 តោន ដែលតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍លើកពិសេស និងគ្រឹះការពារការឆក់ ដែលបង្កើនតម្លៃនៃការសាងសង់រោងចក្រ និងការដាក់ពង្រាយឧបករណ៍។
ភាពយឺតយ៉ាវនៃការឆ្លើយតបថាមវន្ត៖ និចលភាពខ្ពស់កំណត់ការបង្កើនល្បឿននៃការផ្លាស់ប្តូរផ្នែកនៃឧបករណ៍ (ដូចជាមនុស្សយន្តផ្ទេរ wafer)។ ក្នុងកាលៈទេសៈដែលតម្រូវឱ្យមានការចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់យ៉ាងឆាប់រហ័ស (ដូចជាឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យល្បឿនលឿន) វាអាចប៉ះពាល់ដល់ចង្វាក់ផលិតកម្ម និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាព។
ទីបី ការចំណាយលើការជួសជុល និងជួសជុលឡើងវិញគឺខ្ពស់។
ពិការភាពគឺពិបាកក្នុងការជួសជុល៖ ប្រសិនបើការសឹកលើផ្ទៃ ឬការប៉ះទង្គិចកើតឡើងកំឡុងពេលប្រើប្រាស់ វាចាំបាច់ត្រូវត្រលប់ទៅរោងចក្រវិញដើម្បីជួសជុលតាមរយៈឧបករណ៍កិនដែលមានជំនាញវិជ្ជាជីវៈ ដែលមិនអាចដោះស្រាយបានភ្លាមៗនៅនឹងកន្លែង។ ផ្ទុយទៅវិញ សមាសធាតុលោហៈអាចត្រូវបានជួសជុលភ្លាមៗតាមរយៈវិធីសាស្រ្តដូចជាការផ្សារកន្លែង និងការបិទភ្ជាប់ដោយឡាស៊ែរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពេលវេលារងចាំខ្លីជាង។
វដ្តនៃការរចនាមានរយៈពេលយូរ៖ ភាពខុសគ្នានៃសរសៃថ្មក្រានីតធម្មជាតិអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចនៃលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ (ដូចជាមេគុណការពង្រីកកម្ដៅ និងសមាមាត្រសើម) នៃដុំផ្សេងៗគ្នា។ ប្រសិនបើការរចនាគ្រឿងបរិក្ខារផ្លាស់ប្តូរ លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈត្រូវផ្គូផ្គងឡើងវិញ ហើយវដ្តនៃការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍គឺវែងឆ្ងាយ។
អ៊ីវ ធនធានមានកំណត់ និងបញ្ហាប្រឈមបរិស្ថាន
ថ្មធម្មជាតិមិនអាចកកើតឡើងវិញបានទេ៖ ថ្មក្រានីតដែលមានគុណភាពខ្ពស់ (ដូចជា "Jinan Green" និង "Sesame Black" ដែលប្រើក្នុង semiconductors) ពឹងផ្អែកលើសរសៃជាក់លាក់ មានទុនបំរុងមានកំណត់ ហើយការជីកយករ៉ែរបស់វាត្រូវបានដាក់កម្រិតដោយគោលនយោបាយការពារបរិស្ថាន។ ជាមួយនឹងការពង្រីកឧស្សាហកម្ម semiconductor វាអាចមានហានិភ័យនៃការផ្គត់ផ្គង់វត្ថុធាតុដើមដែលមិនស្ថិតស្ថេរ។
បញ្ហាការបំពុលក្នុងដំណើរការ៖ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការកាត់ និងកិន បរិមាណដ៏ច្រើននៃធូលីថ្មក្រានីត (មានផ្ទុកស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត) ត្រូវបានផលិត។ បើមិនបានចាត់ចែងឲ្យបានត្រឹមត្រូវទេ វាអាចបង្កជាជំងឺស៊ីលីស៊ីស ។ ជាងនេះទៅទៀត ទឹកសំណល់ត្រូវតែត្រូវបានព្យាបាលដោយដីល្បាប់មុនពេលបង្ហូរចេញ បង្កើនការវិនិយោគការពារបរិស្ថាន។
ប្រាំ។ ភាពឆបគ្នាមិនគ្រប់គ្រាន់ជាមួយនឹងដំណើរការដែលកំពុងរីកចម្រើន
ដែនកំណត់នៃបរិយាកាសសុញ្ញកាស៖ ដំណើរការ semiconductor មួយចំនួន (ដូចជាការស្រោបសុញ្ញកាស និង អេឡិចត្រុង lithography) ទាមទារឱ្យរក្សាស្ថានភាពទំនេរខ្ពស់នៅខាងក្នុងឧបករណ៍។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រន្ធតូចៗនៅលើផ្ទៃថ្មក្រានីតអាចស្រូបយកម៉ូលេគុលឧស្ម័ន ដែលត្រូវបានបញ្ចេញយឺតៗ និងប៉ះពាល់ដល់ស្ថេរភាពនៃកម្រិតទំនេរ។ ដូច្នេះ ការព្យាបាលដង់ស៊ីតេផ្ទៃបន្ថែម (ដូចជាការជ្រាបទឹកជ័រ) គឺចាំបាច់។
បញ្ហានៃភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក: ថ្មក្រានីតគឺជាសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់។ នៅក្នុងស្ថានភាពដែលការឆក់អគ្គិសនីឋិតិវន្ត ឬការការពារអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានទាមទារ (ដូចជាវេទិកាស្រូបយកអេឡិចត្រូស្ទិច wafer) ថ្នាំកូតដែក ឬខ្សែភាពយន្តចរន្តត្រូវផ្សំ បង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងការចំណាយ។
យុទ្ធសាស្ត្រឆ្លើយតបឧស្សាហកម្ម
ទោះបីជាមានការខ្វះខាតដូចបានរៀបរាប់ខាងលើក៏ដោយ ឧស្សាហកម្ម semiconductor បានបង្កើតឡើងមួយផ្នែកសម្រាប់កង្វះថ្មក្រានីតតាមរយៈការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិជ្ជា៖
ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុ៖ វាទទួលយកការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ "មូលដ្ឋានថ្មក្រានីត + ស៊ុមដែក" ដោយគិតគូរទាំងភាពរឹង និងទម្ងន់ស្រាល (ឧទាហរណ៍ ក្រុមហ៊ុនផលិតម៉ាស៊ីន photolithography ជាក់លាក់បង្កប់នូវរចនាសម្ព័ន្ធ Honeycomb អាលុយមីញ៉ូមនៅក្នុងមូលដ្ឋានថ្មក្រានីត កាត់បន្ថយទម្ងន់បាន 40%) ។
សមា្ភារៈជំនួសសំយោគសិប្បនិម្មិត៖ បង្កើតសមាសធាតុម៉ាទ្រីសសេរ៉ាមិច (ដូចជាសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាបៃ) និងថ្មសិប្បនិម្មិតដែលមានមូលដ្ឋានលើជ័រអេផូស៊ី ដើម្បីក្លែងធ្វើស្ថេរភាពកម្ដៅ និងធន់នឹងរំញ័រនៃថ្មក្រានីត ខណៈពេលដែលបង្កើនភាពបត់បែននៃដំណើរការ។
បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការឆ្លាតវៃ៖ តាមរយៈការណែនាំក្បួនដោះស្រាយ AI ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផ្លូវដំណើរការ ការក្លែងធ្វើភាពតានតឹងដើម្បីទស្សន៍ទាយហានិភ័យនៃការបំបែក និងការរួមបញ្ចូលការរកឃើញតាមអ៊ីនធឺណិតដើម្បីកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង អត្រាសំណល់អេតចាយដំណើរការត្រូវបានកាត់បន្ថយពី 5% ទៅក្រោម 1%។
សង្ខេប
ចំនុចខ្វះខាតនៃថ្មក្រានីតនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម semiconductor សំខាន់គឺកើតចេញពីការប្រកួតរវាងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈធម្មជាតិរបស់វា និងតម្រូវការឧស្សាហកម្ម។ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិជ្ជា និងការអភិវឌ្ឍន៍សម្ភារៈជំនួស សេណារីយ៉ូនៃកម្មវិធីរបស់វាអាចនឹងធ្លាក់ចុះបន្តិចម្តងៗឆ្ពោះទៅរក "សមាសធាតុយោងស្នូលដែលមិនអាចជំនួសបាន" (ដូចជាផ្លូវដែកណែនាំសន្ទនីយស្តាទិចសម្រាប់ម៉ាស៊ីន photolithography និងវេទិការវាស់ភាពជាក់លាក់ជ្រុល) ខណៈពេលដែលផ្តល់ផ្លូវបន្តិចម្តងៗដល់សម្ភារៈវិស្វកម្មដែលអាចបត់បែនបាននៅក្នុងសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនសំខាន់។ នៅពេលអនាគត របៀបធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃការអនុវត្ត ការចំណាយ និងនិរន្តរភាពនឹងក្លាយជាប្រធានបទដែលឧស្សាហកម្មបន្តស្វែងរក។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៤ ឧសភា ២០២៥