преодоление «последней мили» индустриализации чипов
2024-09-15
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
china youth daily · репортер china youth daily чжан и
можем ли мы производить хорошие и дешевые чипы? это проблема, с которой ян гуанмин, технический директор китайского института проектирования электроники (далее именуемого «китайский институт разработки электроники»), борется уже долгое время.
чипы называют «сердцем цифрового мира». в обычном диспенсере для воды спрятан один чип, в мобильном телефоне — десятки чипов, а для нового энергетического автомобиля требуется 1500-3000 чипов… энергетическая революция, интеллект. производство и другие технологические инновации неотделимы от поддержки чипов. но чипсы также являются импортируемым товаром номер один в мою страну.
ян гуанмин был глубоко вовлечен в эту отрасль на протяжении десятилетий. по его мнению, «застрявшая шея» чипов в основном отражается на отсутствии рыночной конкурентоспособности в потребительской сфере. ключевым моментом является решение проблемы перехода от лаборатории к сфере. крупномасштабное массовое производство и открыть путь к индустриализации «последней мили».
ян гуанмин, технический директор китайского института электроники, рассказал, как продвигать «последнюю милю» индустриализации полупроводников. фото предоставлено собеседником
почему «последняя миля» так сложна?
«чип размером с ноготь объединяет 30 миллиардов транзисторов, а длина проводов внутри превышает 20 километров», — сказал ян гуанмин, — насколько трудно представить себе сложность обработки с такой точностью.
завод по производству полупроводников, производящий чипы, представляет собой сложную и огромную прецизионную производственную систему. он отличается высокой степенью автоматизации, дорогостоящим промышленным оборудованием, огромными инвестициями и крайне строгими экологическими требованиями. он требует сверхточных чистых помещений, сверхчистой воды без каких-либо ионов металлов и примесей, постоянных условий производства и температуры и влажности. высокоточное технологическое оборудование также предъявляет чрезвычайно строгие требования к контролю микровибрационной среды.
ян гуанмин привел пример проекта линии по производству полупроводников, в котором они участвовали. площадь чистого помещения составляла 300 000 квадратных метров, что примерно равно 40 футбольным полям. ежегодно потребляется около 1,8 миллиарда киловатт-часов электроэнергии, что близко к годовому потреблению электроэнергии жителями города с населением 2 миллиона человек. производство полупроводников требует многократных процессов очистки и ежегодно потребляет около 15 миллионов кубических метров воды, что эквивалентно количеству воды в западном озере. «это результат того, что мы принимаем различные меры по трижды переработке капли воды. завод».
«экономия 10% или потеря 10% связаны с рыночной конкурентоспособностью компании, и от этого, вероятно, зависит, получит ли компания прибыль или убыток». ян гуанмин сообщил, что они осуществляют комплексное планирование и постоянную оптимизацию производства. линия, чтобы продолжать снижать производственные затраты компании. найдите оптимальное решение.
цзинь чуньфэн, руководитель научно-исследовательского центра вибрационных технологий китайского института электроники, сказал, что основным процессом производства чипов в полупроводниковой промышленности является фотолитография. если фотолитография нарушается небольшими вибрациями и вызывает отклонения, весь чип будет разрушен.
поскольку требования к контролю микровибрации в прецизионном оборудовании продолжают расти, традиционный режим пассивной антимикровибрации больше не может соответствовать требованиям точности, и активный контроль виброизоляции стал необходимым средством.
цзинь чуньфэн сказал, что эта технология раньше была монополизирована зарубежными странами, а самая низкая скорость вибрации, которая может быть достигнута на международном уровне, составляет около 0,1 мкм/с. после многих лет накопления технологий китайский институт электроники разработал первое в китае крупномасштабное виброизоляционное устройство с активным управлением, которое может достигать скорости вибрации 0,05 мкм/с в диапазоне частот 1–100 гц, одним махом нарушив иностранную монополию. и достижение мирового уровня решение проблемы «застрявшей шеи» заложило техническую основу.
производство и обработка полупроводниковых чипов должны осуществляться в чистых помещениях, где требуется удаление частиц пыли и улавливание пыли в 100 раз меньше диаметра человеческого волоса. китайский институт электроники накопил многолетний опыт в области чистых технологий. он может не только точно контролировать детали с высокими требованиями к чистой окружающей среде, но и сократить инвестиции в строительство чистых помещений. кроме того, он самостоятельно разработал химикаты для плоских пластин. фильтры и установки химической фильтрации - это первое коммерческое оборудование для химической фильтрации в китае с эффективностью обработки 98%, заполняющее пробел в отечественных технологиях.
ян донг, эксперт по чистым технологиям в больнице, сказал, что в дополнение к точному проектированию и строительству на ранней стадии проекта, гарантии полного цикла интеллектуальных диагностических услуг также могут быть предоставлены во время эксплуатации проекта для дальнейшего улучшения. процент доходности.
фотография предоставлена интервьюируемыми в чистой комнате проекта.
молодежная эстафета на преодоление трудностей
бай фань, сотрудник центра цифровых технологий китайского института электроники, вспоминает, что однажды четыре года назад новейший домашний мобильный телефон, который можно было забрать после размещения заказа, внезапно стал бесценным, доступным, но отсутствующим в наличии из-за ужесточение санкций правительства сша. ситуация заключалась в том, что изначально он планировал сделать подарок отцу на его семидесятилетие.
будучи рядовым потребителем, бай фань впервые по-настоящему ощутил влияние западной технологической блокады на жизнь. как научный исследователь в области полупроводников, он остро чувствует текущую ситуацию, когда производство высококлассных чипов в стране ограничено.
казалось бы, небольшой чип чрезвычайно сложен в изготовлении. если модель можно использовать для представления реальных производственных условий после того, как завод будет построен, до того, как завод будет построен, можно избежать ненужных обходных путей и значительно повысить эффективность производства.
он хотел внести свой вклад. за эту задачу отвечает центр цифровых технологий, где работает бай фан — моделирование производства реальных заводов в цифровой форме, чтобы ускорить строительство заводов по производству полупроводников, оптимизировать компоновку производственных линий и сэкономить инвестиции. в то время эта молодая команда из 40 человек, средний возраст которых составлял менее 34 лет, боролась со временем, решая технические проблемы.
теперь результаты их научных исследований были применены в конкретных проектах, чтобы предоставить полупроводниковым компаниям более передовые инженерно-конструкторские решения.
новейшее заводское решение с использованием цифровых двойников решает проблему точек останова между источниками процессов и заводскими системами. ся лянькунь, генеральный директор китайского института электроники, сказал, что после практики было подсчитано, что эффективность работы завода увеличилась более чем на 5%, система была оптимизирована более чем на 8%, а инвестиции сократились более чем на 8%. чем 12%. после оптимизации местных ссылок годовые эксплуатационные расходы могут быть сокращены почти на 10 миллионов юаней.
«мы будем атаковать все, что нужно стране». старшее поколение ученых из китайского института электроники все еще помнит, что в то время все их темы научных исследований были основаны на основных потребностях страны. китайский институт электроники родился в период национального «первого пятилетнего плана». в то время промышленная база китая была слабой, а некоторые даже пустовали. будучи пионером инженерных технологий в электронной промышленности китая, он много работал и добился многих «новинок» в области электронной промышленности, что сделало эту серьезную электронную промышленность предметом доверия страны.
от первоначальной команды дизайнеров, состоящей из десятков человек, до более чем 6000 человек, команды, объединяющей дизайн и научные исследования, дух инженеров вдохновлял поколения молодых научных и технологических работников продолжать служить научным и технологическим инновациям страны. сегодня «последняя миля» индустрии микросхем постоянно оптимизируется и проходит гладко. ян гуанмин сказал, что предстоит пройти долгий путь для достижения независимого управления чипами, но он твердо уверен, что в ближайшие несколько лет будут достигнуты большие прорывы.
источник: клиент china youth daily.
