briser le « dernier kilomètre » de l’industrialisation des puces
2024-09-15
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zhang yi, journaliste au china youth daily et au china youth daily
pouvons-nous fabriquer des chips bonnes et bon marché ? il s'agit d'un problème auquel yang guangming, directeur de la technologie du china electronics engineering design institute co., ltd. (ci-après dénommé china electronics institute), est aux prises depuis longtemps.
les puces sont appelées le « cœur du monde numérique ». il y a une puce cachée dans un distributeur d'eau ordinaire, il y en a des dizaines dans un téléphone portable et une nouvelle voiture énergétique nécessite 1 500 à 3 000 puces... révolution énergétique, intelligence la fabrication et autres innovations technologiques sont indissociables du support des puces. mais les chips sont aussi le premier produit importé de mon pays.
yang guangming est profondément impliqué dans l'industrie depuis des décennies. selon lui, le « cou coincé » des puces se reflète principalement dans le manque de compétitivité du marché dans le domaine de la consommation. production de masse à grande échelle et ouvrir la voie à l'industrialisation.
yang guangming, directeur de la technologie du china electronics institute, a expliqué comment promouvoir le « dernier kilomètre » de l'industrialisation des semi-conducteurs. photo fournie par la personne interrogée
pourquoi le « dernier kilomètre » est-il si difficile ?
"une puce grosse comme un ongle intègre 30 milliards de transistors et les fils à l'intérieur dépassent 20 kilomètres de longueur." yang guangming a déclaré que la difficulté d'un traitement avec ce type de précision peut être imaginée.
l’usine de fabrication de semi-conducteurs qui produit des puces est un système de fabrication de précision complexe et énorme. il présente un degré élevé d'automatisation, des équipements industriels coûteux, des investissements énormes et des exigences environnementales extrêmement strictes. il nécessite des salles blanches de très haute précision, de l'eau ultra pure sans aucun ion métallique ni impureté, des conditions de production à température et humidité constantes. équipement de traitement de haute précision. il a également des exigences extrêmement strictes en matière de contrôle de l’environnement des micro-vibrations.
yang guangming a donné l'exemple d'un projet de ligne de production de semi-conducteurs auquel ils ont participé. la superficie de la salle blanche était de 300 000 mètres carrés, soit environ la taille de plus de 40 terrains de football. environ 1,8 milliard de kilowattheures d'électricité sont consommés chaque année, ce qui est proche de la consommation annuelle d'électricité des habitants d'une ville de 2 millions d'habitants. la production de semi-conducteurs nécessite de multiples processus de nettoyage et consomme environ 15 millions de mètres cubes d'eau chaque année, ce qui équivaut à la quantité d'eau d'un lac de l'ouest. « c'est le résultat de diverses mesures prises pour recycler une goutte d'eau trois fois. l'usine."
« économiser 10 % ou gaspiller 10 % est lié à la compétitivité de l'entreprise sur le marché, et cela déterminera probablement si l'entreprise réalise un profit ou une perte. » yang guangming a expliqué qu'ils effectuaient une planification globale et une optimisation continue de la production. ligne pour continuer à réduire les coûts de fabrication de l'entreprise. trouver la solution optimale.
jin chunfeng, directeur du centre de recherche sur la technologie des vibrations de l'institut chinois d'électronique, a déclaré que le processus de fabrication des puces dans l'industrie des semi-conducteurs est la photolithographie. si la photolithographie est perturbée par de légères vibrations et provoque une déviation, la puce entière sera détruite.
alors que les exigences en matière de contrôle des micro-vibrations dans les équipements de précision continuent d'augmenter, le mode anti-micro-vibration passif traditionnel ne peut plus répondre aux exigences de précision et le contrôle actif de l'isolation des vibrations est devenu un moyen nécessaire.
jin chunfeng a déclaré que cette technologie avait déjà été monopolisée par des pays étrangers et que la vitesse de vibration la plus basse pouvant être atteinte au niveau international est d'environ 0,1 um/s. après des années d'accumulation technologique, le china electronics institute a développé le premier dispositif d'isolation des vibrations à contrôle actif à grande échelle de chine, qui peut atteindre une vitesse de vibration de 0,05 um/s dans la bande de fréquence 1-100 hz, brisant ainsi le monopole étranger d'un seul coup. et atteindre le premier niveau mondial. la résolution du problème du « cou coincé » a posé une base technique.
la production et le traitement des puces semi-conductrices doivent être effectués dans des salles blanches, qui nécessitent l'élimination des particules de poussière et la capture de poussières 100 fois plus petites que le diamètre d'un cheveu humain. le china electronics institute a accumulé des décennies d'expérience dans le domaine des technologies propres. il peut non seulement contrôler avec précision les pièces ayant des exigences élevées en matière de propreté de l'environnement, mais également réduire les investissements dans la construction de salles blanches. en outre, il a développé de manière indépendante des produits chimiques à plaques plates. filtres et unités de filtration chimique. , est le premier équipement de filtration chimique commercial en chine, avec une efficacité de traitement de 98 %, comblant le déficit technologique national.
yan dong, un expert en technologies propres à l'hôpital, a déclaré qu'en plus d'une conception et d'une construction précises au début du projet, des garanties de service complet de services de diagnostic intelligents peuvent également être fournies pendant l'exploitation du projet pour améliorer encore le taux de rendement.
photo fournie par les personnes interrogées à l'intérieur de la salle blanche du projet
relais de jeunes pour affronter les difficultés
bai fan, employé du centre de technologie numérique de l'institut d'électronique de chine, se souvient qu'un jour, il y a quatre ans, un dernier téléphone portable national qui aurait pu être récupéré après avoir passé une commande est soudainement devenu inestimable, disponible, mais en rupture de stock en raison de l'escalade des sanctions du gouvernement américain. la situation était qu'il avait initialement prévu d'offrir à son père un cadeau d'anniversaire pour son soixante-dixième anniversaire.
en tant que consommateur ordinaire, bai fan a véritablement ressenti pour la première fois l’impact du blocus technologique occidental sur la vie. en tant que chercheur scientifique dans le domaine des semi-conducteurs, il ressent une urgence face à la situation actuelle dans laquelle les puces haut de gamme du pays sont limitées.
cette puce, apparemment petite, est extrêmement complexe à produire. si le modèle peut être utilisé pour présenter les conditions de production réelles après la construction de l'usine avant la construction de l'usine, des détours inutiles peuvent être évités et l'efficacité de la production peut être considérablement améliorée.
il voulait faire sa part. le centre de technologie numérique où travaille bai fan est responsable de cette tâche : simuler la production d'usines réelles sous forme numérique pour accélérer la construction d'usines de semi-conducteurs, optimiser la disposition des lignes de production et économiser les investissements. a cette époque, cette jeune équipe de 40 membres, âgés en moyenne de moins de 34 ans, faisait une course contre la montre pour résoudre des problèmes techniques.
désormais, les résultats de leurs recherches scientifiques ont été appliqués à des projets spécifiques, offrant aux entreprises de semi-conducteurs des solutions de conception technique plus avancées.
la dernière solution d'usine jumelle numérique résout le problème des points d'arrêt entre les sources de processus et les systèmes d'usine. xia liankun, directeur général du china electronics institute, a déclaré qu'après la pratique, il a été estimé que l'efficacité opérationnelle de l'usine a augmenté de plus de 5 %, que le système a été optimisé de plus de 8 % et que les investissements ont été réduits de plus. de 12 % après optimisation des liaisons locales, les coûts d'exploitation annuels peuvent être réduits de près de 10 millions de yuans.
"nous attaquerons tout ce dont le pays a besoin." l'ancienne génération de scientifiques de l'institut chinois d'électronique se souvient encore qu'à cette époque, leurs sujets de recherche scientifique étaient tous basés sur les besoins majeurs du pays. l'institut chinois d'électronique est né pendant la période du « premier plan quinquennal » national. à cette époque, la base industrielle de la chine était faible, et certaines étaient même vides. en tant que pionnier de la technologie d'ingénierie dans l'industrie électronique chinoise, il a travaillé dur et remporté de nombreuses « premières » dans le domaine de l'industrie électronique, faisant de l'industrie électronique inconditionnelle la confiance du pays.
de l'équipe de conception initiale composée de dizaines de personnes à aujourd'hui plus de 6 000 personnes, une équipe intégrant conception et recherche scientifique, l'esprit des ingénieurs a inspiré des générations de jeunes travailleurs scientifiques et technologiques à continuer à servir l'innovation scientifique et technologique du pays. aujourd'hui, le « dernier kilomètre » de l'industrie des puces est constamment optimisé et fluide. yang guangming a déclaré qu'il y avait un long chemin à parcourir pour parvenir à un contrôle indépendant des puces, mais il est convaincu que de plus grandes avancées seront réalisées au cours des prochaines années.
source : client du china youth daily
