სად არის ზუსტი ლაზერული დამუშავების ბუმის შემდეგი რაუნდი?

არც ისე დიდი ხნის წინ, Apple Inc.-მა ოფიციალურად გამოაცხადა iPhone 14-ის ახალი თაობის გამოშვების შესახებ და წელიწადში ერთხელ განახლების ჩვევას ინარჩუნებს. ბევრი მომხმარებელი შოკირებულია იმით, რომ „iPhone-მა მე-14 თაობამდე მიაღწია“. მან სწრაფად მოიპოვა 1 მილიონზე მეტი ონლაინ დაჯავშნა ჩინეთის ბაზარზე. iPhone კვლავ პოპულარულია ახალგაზრდებში.

სმარტფონებმა ზუსტი ლაზერული დამუშავების მოთხოვნის პირველი რაუნდი წამოიწყეს

ათ წელზე მეტი ხნის წინ, როდესაც სმარტფონები ახალი გამოშვებული იყო, სამრეწველო ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგია ჯერ კიდევ დაბალ დონეზე იყო. ბოჭკოვანი ლაზერი და ულტრასწრაფი ლაზერი ჩინეთის ბაზარზე სიახლე და ცარიელი იყო, რომ აღარაფერი ვთქვათ ზუსტ ლაზერულ დამუშავებაზე. 2011 წლიდან ჩინეთში თანდათანობით დაიწყო დაბალი სიზუსტის ლაზერული მარკირების გამოყენება. იმ დროს განიხილებოდა მცირე სიმძლავრის მყარი იმპულსური მწვანე ლაზერი და ულტრაიისფერი ლაზერი. ახლა კი ულტრასწრაფი ლაზერი თანდათან გამოიყენება კომერციული მიზნებისთვის და ულტრასწრაფი სიზუსტის ლაზერულ დამუშავებაზე საუბრობენ.

ზუსტი ლაზერული დამუშავების მასობრივი გამოყენება დიდწილად სმარტფონების განვითარებით არის განპირობებული. ულტრასწრაფი ლაზერული ზუსტი ჭრის ტექნოლოგიური გარღვევით სარგებლობს კამერის სლაიდების, თითის ანაბეჭდის მოდულების, HOME ღილაკების, კამერის ჟალუზების, მობილური ტელეფონის პანელების არარეგულარული ფორმის ჭრის და ა.შ. წარმოება. ჩინელი ლაზერული ზუსტი დამუშავების ძირითადი მწარმოებლების ზუსტი დამუშავების ბიზნესი სამომხმარებლო ელექტრონიკაზეა ორიენტირებული. ანუ, ზუსტი ლაზერული დამუშავების ბუმის ბოლო რაუნდი სამომხმარებლო ელექტრონიკის, განსაკუთრებით სმარტფონებისა და დისპლეის პანელების, მეშვეობით ხორციელდება.

ლაზერული პანელის ჭრა

2021 წლიდან სამომხმარებლო პროდუქტებმა, როგორიცაა სმარტფონები, ტარებადი სამაჯურები და დისპლეის პანელები, კლების ტენდენცია აჩვენა, რამაც გამოიწვია სამომხმარებლო ელექტრონიკის დამუშავების მოწყობილობებზე მოთხოვნის შემცირება და მის ზრდაზე ზეწოლის გაზრდა. შეუძლია თუ არა ახალ iPhone14-ს დამუშავების ახალი ბუმის დაწყება? თუმცა, ამჟამინდელი ტენდენციიდან გამომდინარე, რომ ადამიანები ნაკლებად არიან მზად ახალი ტელეფონის შესაძენად, თითქმის დანამდვილებით შეიძლება ითქვას, რომ სმარტფონებს არ შეუძლიათ ბაზრის მოთხოვნის ახალ ზრდაში წვლილის შეტანა. 5G და დასაკეცი ტელეფონები, რომლებიც რამდენიმე წლის წინ პოპულარული იყო, შეიძლება მხოლოდ ნაწილობრივ ჩაანაცვლოს მარაგი. მაშ, სად შეიძლება იყოს ზუსტი ლაზერული დამუშავების მოთხოვნის ზრდის შემდეგი რაუნდი?

ჩინეთის ნახევარგამტარებისა და ჩიპების ინდუსტრიის აღზევება

ჩინეთი ნამდვილი მსოფლიო ქარხანაა. 2020 წელს ჩინეთის წარმოების ინდუსტრიის დამატებული ღირებულება მსოფლიო წილის 28.5%-ს შეადგენს. სწორედ ჩინეთის უზარმაზარი წარმოების ინდუსტრიაა, რომელიც ლაზერული დამუშავებისა და წარმოების უზარმაზარ საბაზრო პოტენციალს ქმნის. თუმცა, ჩინეთის წარმოების ინდუსტრიას ადრეულ ეტაპზე სუსტი ტექნიკური დაგროვება აქვს და მათი უმეტესობა საშუალო და დაბალი დონის ინდუსტრიებია. ბოლო ათწლეულის განმავლობაში დიდი პროგრესი შეინიშნება მანქანათმშენებლობის, ტრანსპორტის, ენერგეტიკის, საზღვაო ინჟინერიის, აერონავტიკის, წარმოების აღჭურვილობის და ა.შ. სფეროებში, მათ შორის ლაზერებისა და ლაზერული აღჭურვილობის შემუშავებაში, რამაც მნიშვნელოვნად შეამცირა ჩამორჩენა საერთაშორისო მოწინავე დონესთან.

ნახევარგამტარების ინდუსტრიის ასოციაციის სტატისტიკის მიხედვით, კონტინენტური ჩინეთი მსოფლიოში ყველაზე სწრაფი ქარხნული მშენებელია, რომლის დასრულებაც 2024 წლის ბოლოსთვის 31 მსხვილი ქარხნის მშენებლობას ელის; ეს სიჩქარე მნიშვნელოვნად აღემატება იმავე პერიოდში ტაივანსა და ჩინეთში ექსპლუატაციაში გასაშვებად დაგეგმილ 19 ქარხნის მაჩვენებელს, ასევე შეერთებულ შტატებში მოსალოდნელ 12 ქარხნის მაჩვენებელს.

არც ისე დიდი ხნის წინ ჩინეთმა განაცხადა, რომ შანხაის ინტეგრირებული სქემების ინდუსტრიამ გაარღვია 14 ნმ ჩიპების წარმოების პროცესი და მიაღწია გარკვეული მასშტაბის მასობრივ წარმოებას. საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, ავტომობილებსა და კომუნიკაციებში გამოყენებული 28 ნმ-ზე მეტი სიგრძის ზოგიერთი ჩიპის შემთხვევაში, ჩინეთი გამოირჩევა წარმოების უაღრესად განვითარებული პროცესით და შეუძლია სრულყოფილად დააკმაყოფილოს ჩიპების უმეტესობის შიდა მოთხოვნა. აშშ-ის CHIPS აქტის შემოღებით, ჩინეთსა და შეერთებულ შტატებს შორის ჩიპების ტექნოლოგიებში კონკურენცია უფრო ინტენსიურია და შესაძლოა მიწოდების ჭარბი რაოდენობა იყოს. 2021 წელს ჩინეთში ჩიპების იმპორტი მნიშვნელოვნად შემცირდა.

ლაზერით დამუშავებული ჩიპი

ნახევარგამტარული ჩიპების დამუშავებაში გამოყენებული ლაზერი

ვაფლები ნახევარგამტარული პროდუქტებისა და ჩიპების ძირითადი მასალებია, რომლებიც ზრდის შემდეგ მექანიკურად უნდა გაპრიალდეს. გვიანდელ ეტაპზე, ვაფლის ჭრას, ასევე ცნობილი როგორც ვაფლის დაქუცმაცება, დიდი მნიშვნელობა აქვს. მოკლე იმპულსური DPSS ლაზერული ვაფლის ჭრის ადრეული ტექნოლოგია შემუშავდა და დამუშავდა ევროპასა და შეერთებულ შტატებში. ულტრასწრაფი ლაზერების სიმძლავრის ზრდასთან ერთად, მისი გამოყენება მომავალში თანდათანობით გახდება მეინსტრიმული, განსაკუთრებით ისეთ პროცედურებში, როგორიცაა ვაფლის ჭრა, მიკრობურღვის ხვრელები, დახურული ბეტა ტესტები. ულტრასწრაფი ლაზერული აღჭურვილობის მოთხოვნის პოტენციალი შედარებით დიდია.

ამჟამად ჩინეთში არსებობს ზუსტი ლაზერული აღჭურვილობის მწარმოებლები, რომლებსაც შეუძლიათ ვაფლების ჭრის აღჭურვილობის მიწოდება, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას 12 დიუმიანი ვაფლების ზედაპირის ჭრისთვის 28 ნმ პროცესით, და ლაზერული ვაფლების კრიპტო ჭრის აღჭურვილობის მიწოდება MEMS სენსორული ჩიპების, მეხსიერების ჩიპების და სხვა მაღალი დონის ჩიპების წარმოების სფეროებში. 2020 წელს შენჟენში მდებარე დიდმა ლაზერულმა საწარმომ შეიმუშავა ლაზერული დებონდირების მოწყობილობა მინის და სილიკონის ნაჭრების გამოყოფის რეალიზაციისთვის, ხოლო აღჭურვილობის გამოყენება შესაძლებელია მაღალი დონის ნახევარგამტარული ჩიპების წარმოებისთვის.

ლაზერული ჭრის ჩიპური ვაფლი

2022 წლის შუა პერიოდში, უხანში მდებარე ლაზერული საწარმოს დებიუტში შევიდა სრულად ავტომატური ლაზერით მოდიფიცირებული ჭრის მოწყობილობა, რომელიც წარმატებით იქნა გამოყენებული ჩიპების სფეროში ლაზერული ზედაპირის დამუშავებისთვის. მოწყობილობა იყენებს მაღალი სიზუსტის ფემტოწამიან ლაზერს და უკიდურესად დაბალი იმპულსური ენერგიას ნახევარგამტარული მასალების ზედაპირზე ლაზერული მოდიფიკაციის შესასრულებლად მიკრონულ დიაპაზონში, რითაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ნახევარგამტარული ოპტოელექტრონული მოწყობილობების მუშაობას. მოწყობილობა შესაფერისია მაღალი ღირებულების, ვიწროარხიანი (≥20 მკმ) ნაერთი ნახევარგამტარული SiC, GaAs, LiTaO3 და სხვა ვაფლის ჩიპების შიდა მოდიფიკაციის ჭრისთვის, როგორიცაა სილიკონის ჩიპები, MEMS სენსორული ჩიპები, CMOS ჩიპები და ა.შ.

ჩინეთი ლითოგრაფიული აპარატების ძირითად ტექნიკურ პრობლემებს უმკლავდება, რაც ლითოგრაფიული აპარატების გამოყენებასთან დაკავშირებულ ექსიმერულ ლაზერებსა და ექსტრემალურ ულტრაიისფერ ლაზერებზე მოთხოვნას გაზრდის, თუმცა ამ სფეროში ჩინეთში აქამდე მცირე კვლევა ტარდება.

მაღალი კლასისა და ჩიპებისთვის განკუთვნილი ზუსტი ლაზერული დამუშავების თავები შესაძლოა, აჟიოტაჟის შემდეგ ტალღად იქცეს.

ჩინეთის ნახევარგამტარული ჩიპების ინდუსტრიის სისუსტის გამო, ლაზერული დამუშავების ჩიპებზე მცირე კვლევა და გამოყენება არსებობდა, რომლებიც თავდაპირველად სამომხმარებლო ელექტრონული პროდუქტების ტერმინალურ აწყობაში გამოიყენებოდა. მომავალში, ჩინეთში ზუსტი ლაზერული დამუშავების ძირითადი ბაზარი თანდათანობით გადავა ზოგადი ელექტრონული ნაწილების დამუშავებიდან ზედა დონის მასალებსა და ძირითად კომპონენტებზე, განსაკუთრებით ნახევარგამტარული მასალების, ბიოსამედიცინო და პოლიმერული მასალების მომზადებაზე.

ნახევარგამტარული ჩიპების ინდუსტრიაში ლაზერული გამოყენების სულ უფრო მეტი პროცესი შემუშავდება. მაღალი სიზუსტის ჩიპური პროდუქტებისთვის უკონტაქტო ოპტიკური დამუშავება ყველაზე შესაფერისი მეთოდია. ჩიპებზე უზარმაზარი მოთხოვნის გათვალისწინებით, ჩიპების ინდუსტრია, სავარაუდოდ, წვლილს შეიტანს ზუსტი ლაზერული დამუშავების აღჭურვილობის მოთხოვნის შემდეგ რაუნდში.