นิตยสาร MMC

เซมิคอนดักเตอร์เป็นรากฐานของอุตสาหกรรมและสังคม รองรับโดยอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ญี่ปุ่นเคยเป็นผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ที่สุดของโลก

ในช่วงทศวรรษ 1980 เซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตในญี่ปุ่นส่วนใหญ่เป็น DRAM ซึ่งคิดเป็น 50% ของส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลก อย่างไรก็ตาม หลังจากเกิดความขัดแย้งทางเศรษฐกิจระหว่างสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเกี่ยวกับการค้าเซมิคอนดักเตอร์ ^*1 ญี่ปุ่นจึงชะลอการเปลี่ยนมาใช้เซมิคอนดักเตอร์แบบลอจิกและเสียตำแหน่งผู้นำให้กับผู้ผลิตในประเทศอื่นๆ เช่น Intel Corporation (สหรัฐอเมริกา) TSMC (ไต้หวัน) และ Samsung Electronics Co., Ltd. (เกาหลี) (รูปที่ 1)

ญี่ปุ่นมีโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์มากที่สุดในโลก

ในปัจจุบัน ญี่ปุ่นผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบลอจิกและกำลังไฟฟ้าที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์แบบเก่าที่มีความกว้างเส้นระหว่าง 28 ถึง 130 นาโนเมตร ^*2 ถึงแม้ว่าสถานที่ผลิตปัจจุบันจะได้รับการจัดระเบียบใหม่ผ่านพันธมิตรระหว่างประเทศ ฯลฯ ก็ตาม

ในแง่ของเซมิคอนดักเตอร์ชั้นนำ การผลิตรูปแบบวงจรระดับไฮเอนด์ที่มีความกว้างของเส้น 5 ถึง 16 นาโนเมตรสำหรับสมาร์ทโฟน DC ^*3 และ 5G เติบโตอย่างรวดเร็วเนื่องมาจากการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัลทั่วโลก ความต้องการเซมิคอนดักเตอร์ระดับกลางที่มีความกว้างของเส้น 20 ถึง 40 นาโนเมตรยังขยายตัวทั่วโลกเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของการผลิตยานยนต์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม และเครื่องใช้ในบ้าน ซึ่งส่งผลให้นวัตกรรมทางเทคนิคเร่งตัวขึ้นและเพิ่มความสามารถในการผลิตผ่านกลยุทธ์ระดับชาติเพื่อการจัดหาเซมิคอนดักเตอร์ที่มีเสถียรภาพ นอกจากนี้ ญี่ปุ่นยังได้นำมาตรการที่ให้ความสำคัญกับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มาใช้เพื่อชดเชยกับ 30 ปีที่ผ่านมา

อุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (SPE) ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับแนวหน้า

แม้ว่าการผลิตเซมิคอนดักเตอร์จะถูกครอบงำโดยประเทศต่างๆ ในต่างประเทศ แต่เครื่องมือผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (SPE) ของญี่ปุ่นยังคงรักษาคุณภาพระดับโลกไว้ได้ด้วยการพัฒนาด้านเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง และถูกใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ความแม่นยำสูงระดับไฮเอนด์ โดยมีส่วนแบ่งการผลิตเกิน 30% ของส่วนแบ่งทั่วโลก สมาคมอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แห่งประเทศญี่ปุ่น (SEAJ) คาดการณ์ว่ายอดขาย SPE ในปีงบประมาณ 2021 จะทำลายสถิติที่เกิน 3.3 ล้านล้านเยน เพิ่มขึ้น 40% จากปีก่อนหน้า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตในญี่ปุ่นมีคุณภาพสูงมาก

*หมายเหตุ 1: ในช่วงทศวรรษ 1980 สหรัฐอเมริกาได้ร้องเรียนว่าราคาของเซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตในญี่ปุ่นนั้นละเมิดกฎหมายต่อต้านการทุ่มตลาด ในเดือนกันยายน 1986 ได้มีการลงนามในข้อตกลงเซมิคอนดักเตอร์ระหว่างสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว
*หมายเหตุ 2: 1 นาโนเมตรเท่ากับ 1 ใน 1 พันล้านของเมตร
*หมายเหตุ 3: ศูนย์ข้อมูลมีความเชี่ยวชาญในการใช้งานคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อการสื่อสารข้อมูล

กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (Front-end Process) และอุปกรณ์

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์สามารถจำแนกประเภทได้เป็นกระบวนการด้านหน้าซึ่งเป็นกระบวนการที่วงจรถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ และกระบวนการด้านหลังซึ่งเป็นกระบวนการที่รวมถึงการตัดแผ่นเวเฟอร์ให้เป็นชิป จากนั้นตรวจสอบและบรรจุหีบห่อ

ในกระบวนการฟรอนต์เอนด์ ซึ่งคล้ายกับหลักการของการถ่ายภาพ ลวดลายวงจรจะถูกฉายลงบนเวเฟอร์โดยใช้เทคโนโลยีลิโธกราฟี และฉนวนและเซมิคอนดักเตอร์จะได้รับการประมวลผลบางส่วนผ่านการกัดและการสะสมซ้ำๆ การปรับปรุงอัตราผลผลิตนั้นมีความสำคัญต่อความสามารถในการแข่งขัน และสิ่งนี้ต้องการสภาพแวดล้อมที่สะอาดสูง และการดำเนินการที่มีความแม่นยำสูงและประสิทธิภาพสูง ดังนั้น จึงมีการใช้เครื่องมือผลิตและตรวจสอบเซมิคอนดักเตอร์ของญี่ปุ่นที่มีความน่าเชื่อถือสูงอย่างแพร่หลาย (รูปที่ 3)

อุปกรณ์เคลือบผิว (ส่วนแบ่งทั่วโลก: 90%) อุปกรณ์ CVD (ส่วนแบ่งทั่วโลก: 30%) และอุปกรณ์กัดกร่อน (ส่วนแบ่งทั่วโลก: 30%) โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถทางเทคนิคของอุปกรณ์ที่ผลิตในญี่ปุ่น สารเคมีจำนวนมากถูกใช้ในกระบวนการสูญญากาศเนื่องจากต้องทนความร้อนและการกัดกร่อนได้ดี

ชิ้นส่วนทำจากวัสดุหลากหลายประเภท ตั้งแต่วัสดุทั่วไป เช่น โลหะผสมอลูมิเนียม สแตนเลส และ FCD ไปจนถึงอินโคเนล โควาร์ และวัสดุอื่นๆ ที่ตัดยาก เช่น เซรามิก ซิลิกอนผลึกเดี่ยว ซิลิกอนคาร์ไบด์ แก้วควอตซ์ และวัสดุแข็งเปราะบางอื่นๆ

กลุ่มผลิตภัณฑ์ตอบสนองวัสดุงานหลากหลาย

Mitsubishi Materials มีผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อใช้ตัดวัสดุต่าง ๆ ในปริมาณมากโดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปและวัสดุสะสม ซีรีส์ MP9 สำหรับวัสดุที่ตัดยาก ซีรีส์ AXD สำหรับการตัดโลหะผสมอลูมิเนียมและวัสดุที่ตัดยาก ดอกสว่าน DC สำหรับการตัดวัสดุที่แข็งและเปราะบาง และซีรีส์ DF solid end mill ได้รับการยกย่องอย่างสูงจากลูกค้าจำนวนมาก เรายังคงส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและประสิทธิภาพการทำงานสูงสำหรับการตัดอลูมิเนียมและโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่น ๆ และวัสดุที่ตัดยาก

กลุ่มผลิตภัณฑ์

ความเร็วและนวัตกรรม

คาดการณ์ว่ายอดขายอุปกรณ์ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของญี่ปุ่นจะยังคงทำลายสถิติทุกปีจนถึงปีงบประมาณ 2023 (รูปที่ 4) นอกจากนี้ รัฐบาลญี่ปุ่นยังตัดสินใจสนับสนุนการดึงดูดใจ TSMC ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับแนวหน้า (22-28 นาโนเมตร) และการสร้างโรงงานใหม่ในคุมาโมโตะ นอกจากนี้ รัฐบาลยังตัดสินใจสนับสนุนการซ่อมแซมและขยายฐานการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบเดิมอีกด้วย การสนับสนุนจากรัฐบาลสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ให้ความสำคัญกับความมั่นคงทางเศรษฐกิจถือเป็นแรงหนุนที่ขยายความต้องการอุปกรณ์ผลิตเซมิคอนดักเตอร์

การคาดการณ์ยอดขายอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตในญี่ปุ่นระหว่างปีงบประมาณ 2021 ถึง 2023 (แก้ไข)

Mitsubishi Materials ผลิตชิ้นส่วนและวัสดุอุปกรณ์การผลิต เช่น ผลิตภัณฑ์ซิลิกอนและโซลูชันการชุบสำหรับกระบวนการแบ็คเอนด์ และสามารถตอบสนองคำขอจากผู้ผลิตอุปกรณ์ได้ทันท่วงที

กล่าวอีกนัยหนึ่ง Mitsubishi Materials เป็นผู้ผลิตเพียงรายเดียวในโลกที่ไม่เพียงแต่สามารถนำชิ้นส่วนและวัสดุออกสู่เชิงพาณิชย์ได้เท่านั้น แต่ยังสามารถให้บริการโซลูชันการตัดเฉือนด้วยการประสานเทคโนโลยีการตัดเฉือนจากขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาสำหรับวัสดุใหม่ได้อีกด้วย

นับจากนี้ต่อไป เราจำเป็นต้องส่งเสริมนวัตกรรมทางเทคนิค รวมถึงการลดความกว้างของเส้นในอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ให้เหลือน้อยที่สุด (5 นาโนเมตรหรือเล็กกว่า) และตอบสนองต่อความเป็นกลางทางคาร์บอนและประหยัดพลังงานเพื่อให้ทันกับการพัฒนาของวัสดุที่ตัดได้ยากเพิ่มมากขึ้น

Mitsubishi Materials ใช้ประโยชน์จากการทำงานร่วมกันทั่วทั้งบริษัทอย่างเต็มที่ และใช้เครือข่ายทั่วโลกเพื่อการเติบโตทางธุรกิจที่สำคัญของผู้ผลิตอุปกรณ์และบริษัทแปรรูปชิ้นส่วน โดยมุ่งเน้นที่ความเร็วและนวัตกรรม