סקירה כללית של שוק תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
מושגי יסוד וסיווגים
הגדרה של פרוסות סיליקון
פרוסות סיליקון מתייחסות לחומר מטריצת סיליקון דק, שטוח ועגול, שהוא חומר חשוב לייצור מעגלים משולבים. פוטוליתוגרפיה, השתלת יונים ושיטות אחרות יכולות ליצור מעגלים משולבים והתקני מוליכים למחצה שונים. הסיליקון מהווה כ-27% מקרום כדור הארץ. הוא שופע עתודות וזול, כך שהוא הפך לחומר הבסיסי המוליך למחצה בשימוש הנרחב בעולם ובנפח הגדול ביותר. נכון לעכשיו, יותר מ-90% ממוצרי המוליכים למחצה עשויים מחומרים מבוססי סיליקון. פרוסות סיליקון הן חפצים דמויי יריעה העשויים מסיליקון, בקטרים של 6 אינץ', 8 אינץ', 12 אינץ' וכו'.
סיווג פרוסות סיליקון
פרוסות סיליקון הן סוג של חומר מוליכים למחצה, בשימוש נרחב באלקטרוניקה, מחשבים, תקשורת, מכוניות, תעופה וחלל ועוד תחומים. פרוסות סיליקון מסווגות לפרוסות סיליקון מוליכים למחצה ולפרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות בהתאם לטוהר פרוסות הסיליקון; הם מסווגים לפרוסות מלוטשות, פרוסות מחושלות, פרוסות אפיטקסיאליות, ו-SOI לפי התהליך; הם מסווגים ל-12 אינץ'\300 מ"מ, 8 אינץ'\200 מ"מ ו-6 אינץ'\150 מ"מ לפי הגודל. ביניהם, לפרוסות סיליקון 200 מ"מ ו-300 מ"מ יש מגוון רחב יותר של יישומים.
סיווג פרוסות סיליקון
| תקן סיווג | קטגוריית מוצרים | מָבוֹא |
| סיווג לפי טוהר פרוסות סיליקון | פרוסות סיליקון מוליכים למחצה פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות |
1. פרוסות סיליקון מוליכים למחצה הם חומרים חשובים לייצור מעגלים משולבים. באמצעות פוטוליתוגרפיה, השתלת יונים ושיטות נוספות, ניתן ליצור מעגלים משולבים והתקני מוליכים למחצה שונים. 2. פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות הן פרוסות סיליקון המשמשות בתחום הפוטו-וולטאי. בתחום הפוטו-וולטאי, פרוסות סיליקון משמשות בעיקר להשלמת המרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית. |
| סיווג לפי תהליך | רקיק מלוטש רקיק מחולל רקיק אפיטקסיאלי רקיק SOI |
1. ליטוש פרוסות הם המוצרים הנפוצים ביותר, המשומשים והבסיסיים ביותר. מוצרי פרוסות סיליקון אחרים מיוצרים בעיבוד משני המבוסס על ליטוש פרוסות. 2. פרוסות חישול מתקבלות על ידי חישול פרוסות הליטוש בסביבה בטמפרטורה גבוהה מלאה בארגון או חמצן. 3. פרוסות אפיטקסיאליות משתמשות בטכנולוגיית גידול פאזת אדים על פני פרוסת הליטוש כדי להצמיח שכבת מבנה מוצר בודדת על פני פרוסת הליטוש, כך שהשטח שלה יהיה חלק יותר מאשר פרוסת הליטוש שנגזרה מחיתוך, ובכך להקטין את פני השטח. פגמים. 4. פרוסות S0I הן מבני סנדוויץ', כלומר, השכבה התחתונה היא רקיקת הליטוש, האמצעית היא שכבת התחמוצת הקבורה, והשכבה העליונה היא פרוסת הליטוש השכבה הפעילה, שיכולה להשיג בידוד חשמלי גבוה , ובכך להפחית את הקיבול והדליפה הטפילים. |
| סיווג לפי גודל | 12 אינץ'\300 מ"מ 8 אינץ'\200 מ"מ 6 אינץ'\150 מ"מ |
1. משמש בעיקר במוצרים מתקדמים, כגון CPU, GPU ושבבי לוגיקה אחרים ושבבי זיכרון, שהוא גודל המיינסטרים בשוק הנוכחי, עם נתח שוק של כ-65~70%. 2. משמש בעיקר במוצרים מתקדמים ובינוניים, כגון שבבי ניהול צריכת חשמל, MCU, מוליכים למחצה כוח וכו', עם נתח שוק של כ-25~27%. 3. משמש בעיקר במוצרים מתקדמים ובינוניים, כגון מוליכים למחצה כוח, עם נתח שוק של כמעט 6~7%. |
השוואה של פרוסות סיליקון עם מדדי טוהר שונים
אזורי היישום העיקריים של פרוסות סיליקון מסווגים לפרוסות סיליקון מוליכים למחצה ולפרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות לפי סיווג טוהר. בתחום הפוטו-וולטאי משתמשים גם בסיליקון חד גבישי וגם בסיליקון רב גבישי, ודרישת הטוהר היא כ-99.9999% (4-6N). הם משמשים בעיקר לייצור תאים סולאריים ונמצאים בשימוש נרחב בתחנות כוח פוטו-וולטאיות, ייצור חשמל פוטו-וולטאי מבוזר על הגג ובתחומים אחרים. בתחום המוליכים למחצה משתמשים רק בסיליקון חד גבישי. ככל שהתהליך שלו ממשיך להתכווץ, הטוהר שלו נדרש להגיע ל-99.999999999% (11N) ומעלה. הוא משמש בעיקר לייצור שבבים ונמצא בשימוש נרחב בתקשורת, מוצרי צריכה אלקטרוניים, רכב, תעשייה ותחומים אחרים.
במדד סיווג טוהר פרוסות סיליקון הוא מסווג לפי רמות טוהר שונות, ובדרך כלל משתמשים ב-ppm (כלומר חלקים למיליון) למדידת טוהרתו. פרוסות סיליקון משמשות לסיליקון גבישי, סיליקון מוליכים למחצה, סיליקון אלקטרוני, סיליקון תעשייתי, סיליקון בדרגת ייצור, סיליקון כללי וכו' לפי טהרות שונות.
היסטוריית הפיתוח של תעשיית פרוסות סיליקון העולמית
פרוסות סיליקון מתפתחות לקראת גדלים גדולים יותר בכללותם
ניתן לעקוב אחר התפתחות פרוסות הסיליקון העולמיות לשנות ה-60. עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, היקף היישום של פרוסות סיליקון הורחב ללא הרף. פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות ופוסות סיליקון מוליכים למחצה הן פרוסות דקות חתוכות ממטילי סיליקון קריסטל בודדים, אך תחומי היישום שלהם שונים. פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות משמשות בעיקר לייצור פאנלים סולאריים, בעוד פרוסות סיליקון מוליכים למחצה משמשות לייצור מעגלים משולבים, טרנזיסטורים ורכיבים אלקטרוניים אחרים. בתחום המוליכים למחצה, פרוסות סיליקון הן החומרים הבסיסיים העיקריים לפיתוח תעשיית המוליכים למחצה. בתהליך הפיתוח של פרוסות סיליקון, עם שיפור מתמיד של רמת הטכנולוגיה, ככל שגודל פרוסות הסיליקון גדול יותר, כך יעילות הייצור והיישום של מוליכים למחצה גבוהה יותר. המגמה הכוללת של תעשיית פרוסות הסיליקון היא לקראת גדלים גדולים יותר, מהאינץ' 1-ו-2-האינץ' הראשוני ועד לזרם המרכזי בשוק הנוכחי 6-אינץ', 8-אינץ' ו-{{ 5}} אינץ'. בתחום הפוטו-וולטאי, עם קידום אנרגיה נקייה, תעשיית ייצור החשמל הפוטו-וולטאית הראתה מגמת התפתחות חזקה. יצרני פוטו-וולטאים רבים הרחיבו את כושר הייצור שלהם. הקיבולת המותקנת לייצור חשמל פוטו-וולטאית הראתה מגמת צמיחה מהירה, שהניעה גם את הפיתוח של פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות גלובליות. גודל פרוסות הסיליקון גדל עם היישום.
היסטוריית הפיתוח של תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
לחזק מחקר ופיתוח עצמאיים, לחדש צמיחת פרוסות סיליקון מקומית
פיתוח פרוסות הסיליקון הסיניות הסתמך בתחילה על יבוא, ותעשיית פרוסות הסיליקון המקומית התפתחה לאט. עם רכישת ציוד לייצור פרוסות סיליקון זר וחיזוק המחקר והפיתוח של פרוסות סיליקון, קמו מספר חברות לייצור פרוסות סיליקון בסין, ומהירות הלוקליזציה הואצה. כאשר תעשיית פרוסות הסיליקון של ארצי נכנסה לתקופה של התפתחות מהירה, הממשלה הסינית הציגה מדיניות מתאימה לתמיכה בפיתוח תעשיית פרוסות הסיליקון. הפיתוח של פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות בארצי החל בשנת 2012. 100-156מ"מ היה פופולרי בתעשייה, והסטנדרטים היו שונים; בשנת 2013, תקן גודל פרוסות סיליקון מאוחד של חמישה יצרנים מקומיים היה 156.75 מ"מ; משנת 2019 ועד היום, חברות מובילות מקומיות השיקו פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות בגדלים שונים כדי להתאים את עצמן להתפתחות של תעשיות במורד הזרם. הפיתוח של פרוסות הסיליקון המוליכות למחצה של סין עומד בקצב הקצב הבינלאומי. מפרטי הייצור של פרוסות סיליקון מוליכים למחצה של ארגונים מקומיים התפתחו מ-50 מ"מ ל-300 מ"מ, והאיכות והתחרותיות של מוצרי פרוסות סיליקון שופרו ללא הרף.
מבוא לסיווג תעשיית פרוסות הסיליקון של סין
(一) פרוסות סיליקון מוליכים למחצה: פרמטרים ותרחישי יישום
פרוסות סיליקון מוליכים למחצה מתייחסות לפרוסות דקות חתוכות ממטילי סיליקון גבישי יחיד, שהם חומרי מצע בשימוש נרחב בתעשיית המוליכים למחצה. נכון לעכשיו, יותר מ-90% משבבי המעגל המשולב משתמשים בסיליקון כחומר המצע. על פי הסיווג של גודל פרוסות סיליקון, המפרט מובחן בדרך כלל בקוטר, בדרך כלל 6 אינץ', 8 אינץ', 12 אינץ' וכו'. מהייצור ההמוני הראשון של פרוסות סיליקון 2-אינץ' בשנת 1965 ועד לייצור המוני של 12-פרוסות סיליקון אינץ' בשנת 2000, פרוסות סיליקון מוליכים למחצה המשיכו להתפתח בכיוון של גדלים גדולים, ופיסי סיליקון בגודל גדול הפכו לזרם המרכזי של התעשייה.
על פי הסיווג של תרחישי יישום פרוסות סיליקון, פרוסות סיליקון ניתן לחלק בעיקר לפרוסות חיוביות ולפרוסות בדיקה. פרוסות חיוביות משמשות ישירות בייצור פרוסות; פרוסות בדיקה משמשות לניסויים ולבדיקת מצב ציוד הייצור בשלב מוקדם של הפעולה כדי לשפר את יציבותו.
(一) פרוסות סיליקון מוליכים למחצה: גודל פרוסות סיליקון
מפרטים ויישומים של פרוסות סיליקון
פרוסות סיליקון הן אחד מחומרי הגלם החשובים ביותר בתעשיית האלקטרוניקה, ומשמשים בעיקר לייצור מעגלים משולבים, קבלים, דיודות ורכיבים נוספים. מעגלים משולבים הם מעגלים זעירים המורכבים ממספר רב של רכיבים בסיסיים כגון טרנזיסטורים, קבלים, נגדים ועוד, אשר ניתן להשתמש בהם במכשירים אלקטרוניים שונים כגון מחשבים, ציוד תקשורת וציוד בידור. פרוסות סיליקון מוליכים למחצה הם אחד מחומרי הליבה לייצור מעגלים משולבים.
גדלי פרוסות סיליקון מוליכים למחצה מחולקים למפרטים המבוססים על קוטר, ומחולקים ל-2 אינץ' (50.8 מ"מ), 4 אינץ' (100 מ"מ), 6 אינץ' (150 מ"מ), 8 אינץ' (200 מ"מ) ו-12 אינץ' (300 מ"מ). גדלים ותהליכים שונים של פרוסות סיליקון משמשים למוצרי מוליכים למחצה שונים.
היתרונות של פרוסות סיליקון בגודל גדול
מספר השבבים המיוצרים על פרוסת סיליקון בודדת גדל:ככל שהוואפר גדול יותר, כך יש פחות פסולת בקצוות, מה שמשפר את קצב הניצול של פרוסת הסיליקון ומפחית עלויות. אם לוקחים דוגמה פרוסות סיליקון של 300 מ"מ, השטח הזמין שלה הוא פי שניים מזה של פרוסות סיליקון של 200 מ"מ באותו תהליך, מה שיכול לספק יתרון פרודוקטיבי של עד פי 2.5 ממספר השבבים.
שיעור הניצול הכולל של פרוסות סיליקון משופר:ייצור פרוסות סיליקון מלבניות על פרוסות סיליקון עגולות יהפוך חלק מהאזורים בשולי פרוסת הסיליקון לבלתי שמישים, והגידול בגודל פרוסות הסיליקון מפחית את יחס ההפסד של קצוות שאינם בשימוש.
שיפור קיבולת הציוד:בתנאי שזרימת התהליך הבסיסית: שקיעת סרט דק ← פוטוליתוגרפיה ← תחריט ← ניקוי ותנאי פיתוח בסיסיים נוספים יישארו ללא שינוי, זמן הייצור הממוצע של שבב מתקצר, שיפור קצב ניצול הציוד והרחבת יכולת החברה.
(I) פרוסות סיליקון מוליכים למחצה: פרוסות סיליקון SOI
(II) פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות: מבנה ופרמטרים
(II) פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות: אינדיקטורים ותהליך הכנה
(II) פרוסות סיליקון פוטו-וולטאיות: דרך להפחתת עלויות טכנולוגיית פרוסות סיליקון
טכנולוגיות ליבה של תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
טכנולוגיית צמיחת גביש יחיד
טכנולוגיית צמיחת סיליקון גביש בודד: היא שיטת צמיחת גבישים המשמשת להשגת חומרים מוליכים למחצה. ביניהם, סיליקון גביש יחיד שייך למערכת הגבישים הקוביים ולמבנה היהלום, והוא חומר מוליכים למחצה עם ביצועים מצוינים. טכנולוגיות צמיחת סיליקון גביש יחיד כוללות: שיטת צ'וקרלסקי גביש יחיד, שיטת צ'וקרלסקי שדה מגנטי ושיטת משיכת גביש מתמשך.
• עקרון שיטת צ'וקרלסקי:התהליך הוא להכניס פוליסיליקון לכור כור היתוך קוורץ, לחמם אותו ולהמיס אותו לאט, ולקרר אותו לכדי גביש יחיד דרך ציר גביש הזרע במהלך תהליך החימום לייצור סיליקון גביש יחיד. השלבים הספציפיים כוללים: העמסה, שאיבת אבק, מילוי בגז מגן, חימום, התכה, זריעה וכו'.
•שיטת צ'וקרלסקי שדה מגנטי:בהתבסס על תהליך הגידול של צ'וקרלסקי, שדה מגנטי חזק מופעל על ההיתוך בכור ההיתוך כדי לדכא את ההסעה התרמית של ההיתוך. שיטה זו משמשת לגידול צ'וצ'ראלסקי סיליקון יחיד גבישים עם ריכוז חמצן נמוך.
•שיטת משיכת קריסטל רציפה:באמצעות תנור יחיד קריסטל אנכי מיוחד, מוט הקריסטל נמשך ללא הוספת חומרים ונמס בו זמנית. רמת נוזל הפוליסיליקון בכור היתוך נשארת יציבה, מה שיכול לספק סביבת שדה תרמית יציבה יותר. חומרי גלם מתווספים באופן רציף במהלך תהליך צמיחת הגבישים כדי להפוך את תהליך צמיחת הגביש לאחיד ויציב יותר.
טכנולוגיית חיתוך פרוסות סיליקון
עקרון חיתוך פרוסות סיליקון:המשטח העליון של מוט הסיליקון קבוע בציוד החיתוך, ומוט הסיליקון נע באיטיות כלפי מטה ונטחן על ידי חוט היהלום המהיר כדי להשיג את אפקט החיתוך. תפקידו של חיתוך פרוסות סיליקון הוא לחתוך את גוש הסיליקון לפרוסות סיליקון דרך רשת חיתוך חוטי החיתוך הנעים. נכון לעכשיו, לטכנולוגיית חיתוך פרוסות סיליקון יש את היתרונות של יעילות חיתוך גבוהה, עלות נמוכה ואובדן חומרים נמוך. טכנולוגיית חיתוך פרוסות סיליקון היא בעלת משמעות רבה בתחומים רבים, וטכנולוגיית החיתוך היא כבר מזמן נושא חם במחקר של תעשיית פרוסות הסיליקון.
המעגל הפנימי של פרוסת הסיליקון מתייחס לאזור העגול על פני פרוסת הסיליקון, שהוא הקצה של פרוסת הסיליקון. תפקידו של המעגל הפנימי של פרוסת הסיליקון הוא למנוע שולי הפרוסה להישבר, למנוע את ריכוז הלחץ התרמי, ולהפחית את הסדקים בשולי פרוסת הסיליקון, כך שרקית הסיליקון או תא הסוללה נשברים תחת פעולת הלחץ החיצוני. שיוף פרוסות סיליקון הוא לטחון את הקצוות השבורים, הפינות והסדקים בשולי פרוסת הסיליקון כדי להשיג היקף רדיוס חלק על קצה פרוסת הסיליקון. שלב זה מבוצע בדרך כלל לפני או אחרי הטחינה. ישנן שלוש פונקציות עיקריות של שיוף: מניעת שבירה של קצה רקיק, מניעת ריכוז מתח תרמי והפחתת הסיכון לשבירת פרוסות סיליקון או תאי סוללה עקב סדקים בשולי פרוסת הסיליקון תחת פעולת מתח חיצוני.
תהליך הייצור של תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
תהליך ייצור של פרוסות סיליקון
תהליך הייצור של פרוסות סיליקון הוא מורכב וכולל תהליכים רבים. קישורי הייצור העיקריים כוללים צמיחת גביש בודד, חיתוך, ליטוש, צמיחה אפיטקסיאלית ותהליכים אחרים. צמיחת גביש בודד נועדה להשיג חומרים מוליכים למחצה העונים על הדרישות של ייצור המכשיר, ויש לגדל את החומר הפולי-גבישי המטוהר לכדי גביש יחיד. ליטוש נועד להסיר חומרים ברמת מיקרון וברמת ננו על פני פרוסת הסיליקון באמצעות קורוזיה של תמיסות כימיות בנוזל הליטוש והסרה של שחיקה מכנית בנוזל הליטוש. צמיחה אפיטקסיאלית היא להצמיח שכבת גביש בודדת עם אותה כיוון גביש כמו המצע על מצע גביש בודד, המשתרעת קטע החוצה מהגביש המקורי. השכבה החד-גבישית החדשה שגדלה אפיטקסיאלית יכולה להיות שונה מהמצע במונחים של סוג מוליכות, התנגדות וכו', וניתן לגדל גם גבישים חד-שכבתיים בעוביים ודרישות שונות כדי לשפר את הגמישות של עיצוב המכשיר והביצועים של המכשיר.
ציוד תהליך תומך לייצור פרוסות סיליקון
תהליך ייצור פרוסות סיליקון כולל צמיחת גביש בודד, עיגול וחיתוך, חיתוך, שיוף וטחינה, ליטוש, ניקוי ובדיקה, התואמים את תנור הגידול של סיליקון גביש יחיד, מכונת גלגול וחיתוך, פורס, מכונת חיתוך, ליטוש CMP, ניקוי וציוד בדיקה. החשובים שבהם הם חיתוך וליטוש. חיתוך הוא לחתוך את רקיקת הסיליקון ממטיל הסיליקון, בעוד שהליטוש הוא לעבד את פני השטח של פרוסת הסיליקון לתהליך הייצור הבא.
צמיחת גביש בודד של פרוסות סיליקון: שיטת צ'וקרלסקי ושיטת המסת אזור
התהליכים העיקריים לצמיחת גביש בודד של פרוסות סיליקון הם שיטת צ'וקרלסקי ושיטת התכת אזור. שיטת צ'וקרלסקי מניחים את חומרי הגלם המטוהרים בכור היתוך, ואת הכור שמים בשדה חום מתאים. בתהליך החימום חומרי הגלם נמסים בהדרגה בכור ההיתוך. לאחר מכן, גביש הזרע שהוצב מראש נמשך ומסובב במהירות מסוימת כדי לגדל גביש בודד העונה על התנאים. שיטת התכת אזורים מתייחסת לשיטה המשתמשת בתהליך ההתכה-התמצקות להסרת זיהומים על בסיס עיקרון שיווי המשקל הנוזל-מוצק. התכת אזור יכולה להסיר זיהומים מיסוד או תרכובת כדי להשיג את מטרת הטיהור. לסיליקון הקריסטל החד המיוצר בשיטת צ'וקרלסקי יש תכולת חמצן גבוהה, חוזק מכני גבוה וגודל גדול, והוא משמש בעיקר לייצור מעגלים משולבים בעלי הספק נמוך, בעוד שסיליקון הגבישי החד המיוצר בשיטת ההיתוך האזורי הוא בעל טוהר גבוה. תכונות חשמליות אחידות, ומשמש בעיקר לייצור מכשירים בעלי הספק גבוה.
רשת תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
במעלה הזרם ומורד הזרם מתפתחים בתיאום, והביקוש בשוק ממשיך לגדול
התקני מוליכים למחצה הם אחד מתחומי היישום העיקריים של פרוסות סיליקון, כולל מעגלים משולבים, התקנים אופטואלקטרוניים, חיישנים ותחומים אחרים. התפקיד החשוב של פרוסות סיליקון במכשירי מוליכים למחצה חשוב במיוחד, ולכן דרישות האיכות והביצועים של פרוסות סיליקון גבוהות מאוד. במעלה רשת תעשיית פרוסות הסיליקון כוללות בעיקר חומרי גלם פרוסות סיליקון וציוד פרוסות סיליקון. זרם האמצע של פרוסות סיליקון כולל בעיקר זרימת תהליך של פרוסות סיליקון וסיווג של פרוסות סיליקון. ייצור פרוסות סיליקון דורש שימוש בציוד ובטכנולוגיה בעלי דיוק גבוה, כולל צמיחת גביש בודד, עיגול וחיתוך, חיתוך, ליטוש וקישורים אחרים. המורד של פרוסות סיליקון כולל בעיקר תעשיות יישומים, לרבות טכנולוגיית תקשורת, מכוניות אלקטרוניקה לצרכן, מחשוב ענן וכו'. במעלה הזרם ובהמשך של פרוסות הסיליקון מתפתחים בתיאום כדי לענות במשותף על הצרכים של לקוחות במורד הזרם. בנוסף, פרוסות סיליקון נמצאות בשימוש נרחב גם בפאנלים סולאריים, תאורת לד ובתחומים נוספים, וגם הביקוש בשוק בתחומים אלו הולך וגדל. על מנת לעמוד בביקוש בשוק, חברות פרוסות סיליקון צריכות לשפר באופן מתמיד את האיכות והביצועים של פרוסות הסיליקון, תוך חיזוק מחקר ופיתוח טכנולוגי וחדשנות לקידום התפתחות תעשיית פרוסות הסיליקון.
המודל העסקי של תעשיית פרוסות הסיליקון של סין
דגם מיחזור נוזלי סיליקון וניקוי חומרי סיליקון
נוזל ניקוי חומרי סיליקון הוא נוזל המשמש לניקוי פני השטח של פרוסות סיליקון, שיכול להסיר זיהומים ותחמוצות על פני השטח לעיבוד אחר כך. נוזל חיתוך חומר סיליקון הוא נוזל המשמש לחיתוך פרוסות סיליקון, מה שיכול להקל על חיתוך פרוסות סיליקון. שירותי ניקוי חומרי סיליקון כוללים מצב ניקוי עצמי, מצב ניקוי של צד שלישי (ניקוי מחוץ למפעל), ומצב ניקוי של צד שלישי (ניקוי בתוך המפעל). ככל שקנה המידה של שרשרת תעשיית חומרי הסיליקון ממשיך להתרחב, מצב הניקוי הקיים אינו יכול עוד לעמוד בדרישות הניקיון של הלקוח. לכן, המפעל מספק שירותים מקבילים להבטחת איכות השירות והעמקת חלוקת העבודה המקצועית. מצבי טיפול בנוזל חיתוך כוללים פריקה ישירה, טיפול עצמי ומתן שירות בתוך המפעל. מצב הטיפול בנוזל החיתוך תורם להפחתת הזרמת נוזל פסולת והשימוש בכימיקלים, חיסכון בעלויות הרכישה של חיתוך נוזל וחומר ניקוי, ועלויות הזרמת שפכים, הפחתת עלויות הייצור של לקוחות ושיפור התחרותיות בשוק.
השוואה בין מודלים של שירותי ניקוי חומרי סיליקון
| מצב ניקוי חומרי סיליקון | מבוא דגם | לקוחות | יתרונות | חסרונות |
| מצב ניקוי עצמי | מחלקת הייצור של מפעל חומרי הסיליקון אחראית בעצמה על שירות ניקוי חומרי הסיליקון ומשלימה את פעולת ניקוי חומרי הסיליקון על ידי בניית סדנת ניקוי חומרי סיליקון משלה. | מתאים לארגונים במורד הזרם עם אסטרטגיות פיתוח משולבות | תהליך הייצור ותהליך ניקוי חומרי הסיליקון נמצאים כולם בניהולה של אותה חברה, מה שמאפשר תיאום ותזמון אחיד של ייצור וניקוי חומרי סיליקון | טווח הניהול הוגדל, וחוסר הניסיון בתחום ניקוי חומרי סיליקון הוביל לירידה ביעילות הניהול |
| ניקוי על ידי צד שלישי (ניקיון מחוץ למפעל) |
אמצו מיקור חוץ של שירות לשיתוף פעולה עם חברות חיצוניות לניקיון חומרי סיליקון, וחברת מיקור חוץ ניקיון מובילה באופן קבוע חומרי סיליקון לבית המלאכה שלה מחוץ למפעל לניקוי | מתאים לארגונים במורד הזרם בגודל ממוצע | רוב החברות העוסקות בסוג זה של עסקים הן מפעלים קטנים ובינוניים, ולחברות במורד הזרם יש יותר מה לומר | ציוד הניקוי וניקיון בית המלאכה אינם יכולים לעמוד בדרישות, ולא ניתן להבטיח את איכות הניקוי של חומרי סיליקון; המחזור היומי ועלות ההובלה של חומרי סיליקון גבוהים |
| ניקוי על ידי צד שלישי (ניקיון בתוך המפעל) |
ההבדל הוא שתעשיית חומרי הסיליקון החד-גבישיים תבחר לשתף פעולה עם חברות ניקוי חומרי סיליקון בעלות שיתוף פעולה עסקי וניסיון בתעשייה, ולאפשר להן לבנות סדנאות בקרבת מקום באזור המפעל לניקוי חומרי סיליקון. | מתאים לארגונים בקנה מידה גדול עם אסטרטגיות פיתוח מיוחדות | זה לא רק פותר את הבעיה של יעילות ניהול מופחתת הנגרמת על ידי עסקים חוצי גבולות של ארגונים בהפעלה עצמית, אלא גם פותר את הבעיה שלא ניתן להבטיח את איכות הניקוי והבטיחות של הדגם השני | יש צורך ליצור קשר שיתוף פעולה עמוק עם נותני השירות |
מצב טיפול בנוזל חיתוך
| מצב טיפול בנוזל חיתוך | מבוא דגם | לקוחות | יתרונות | חסרונות |
| פריקה ישירה | מחלקת הייצור של מפעלי חומרי סיליקון אוספת פסולת נוזלי חיתוך ומוציאה אותם לאחר טיפול מרכזי | מתאים למפעלים בקנה מידה קטן או למפעלים בקנה מידה גדול עם השקעות גדולות בציוד להגנת הסביבה | השמטת חוליה בייצור פרוסות סיליקון חד-גבישיות, שיפור יעילות הניהול | דורש השקעה גדולה בציוד להגנת הסביבה; יש השפעה מסוימת על עלות היחידה של פרוסות סיליקון חד-גבישיות |
| טיפול עצמי | השלימו את המיחזור והטיפול בנוזלי חיתוך על ידי בניית סדנת מיחזור וטיפול | מתאים לארגונים במורד הזרם עם אסטרטגיות פיתוח משולבות | קישור הייצור והקשר לטיפול בנוזל חיתוך נמצאים כולם בניהולה של אותה חברה, דבר נוח לתכנון ותזמון אחיד | מגדיל את טווח הניהול, יחד עם חוסר ניסיון בתחום טיפול בנוזל חיתוך, מה שמוביל לירידה ביעילות הניהול |
| שירות בתוך המפעל | לשתף פעולה עם מפעלים בעלי ניסיון עשיר בתעשייה, לאפשר להם לבנות בתי מלאכה בתוך שטח המפעל ולחבר אותם עם קו הייצור לביצוע מיחזור וטיפול בזמן אמת של נוזלי חיתוך פרוסות סיליקון | מתאים לארגונים בקנה מידה גדול עם אסטרטגיות פיתוח מיוחדות | פתרון הבעיה של יעילות ניהול מופחתת הנגרמת על ידי עסק חוצה גבולות עצמי של החברה, חיסכון בעלויות ללקוחות במורד הזרם | צריך ליצור קשר שיתוף פעולה עמוק עם נותני השירות |
שינויים במחירי פרוסות סיליקון משפיעים על עלויות הייצור
מכיוון שפסקיות סיליקון נמצאות בשימוש נרחב בתחומים כמו ייצור ציוד אלקטרוני ותעשיית השמש, העליות והמורדות של המחזור הכלכלי ישפיעו על המחירים, ותנודות במחירי חומרי הסיליקון ישפיעו ישירות על עלויות הייצור של פרוסות סיליקון. על פי נתוני PVInfoLink, במגמת מחירי פרוסות הסיליקון העולמית, מחיר פרוסות סיליקון מונו-גבישיות 210 מ"מ, פרוסות סיליקון חד-גבישיות 182 מ"מ ופסקיות סיליקון חד-גבישיות 166 מ"מ מושפעים מביקוש בשוק ומתנודדים בטווח מסוים. החל מיוני 2021, מחירי פרוסות הסיליקון נכנסו לערוץ כלפי מעלה והגיעו לשיא באוגוסט 2022, עם קצב צמיחה חזק. עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, תהליך הייצור של פרוסות סיליקון נעשה יעיל יותר והעלויות המשיכו לרדת. בנוסף, מאז המחצית השנייה של 2022, ההשפעה המחזורית שנגרמה מחוסר ההתאמה בין היצע וביקוש בתעשיית המוליכים למחצה העולמית גרמה לתנודות וירידה במחירי פרוסות הסיליקון העולמיים בשנה האחרונה.
גודל השוק העולמי של פרוסות סיליקון
משלוחי פרוסות סיליקון נשארים יציבים, גודל השוק גדל במהירות
חומרים מוליכים למחצה מבוססי סיליקון הם כיום החומרים המוליכים למחצה עם התפוקה הגדולה ביותר והיישום הרחב ביותר. תחום היישומים של מוליכים למחצה ממשיך להתרחב עם התקדמות המדע והטכנולוגיה. תחומים מתפתחים כמו האינטרנט של הדברים, בינה מלאכותית ומחשוב ענן פורחים, ומביאים הזדמנויות צמיחה חדשות לתעשיית פרוסות סיליקון המוליכים למחצה. מאז 2018, משלוחי פרוסות סיליקון מוליכים למחצה העולמיים הראו מגמת עלייה על רקע תנודות. על פי נתוני SEMI, משלוחי מוליכים למחצה ייכנסו למחזור צמיחה חדש החל משנת 2021. נהנים משדות יישומים מתפתחים ומהפופולריות של 12-פרוסות סיליקון אינץ', משלוחי פרוסות סיליקון גלובליים צפויים לעלות על 15 מיליארד אינץ' רבועים בעתיד . על פי נתוני SEMI, גודל שוק פרוסות סיליקון המוליכים למחצה העולמי נותר בעצם על 11 מיליארד דולר מ-2018 עד 2020. החל משנת 2021, עם הפיתוח המגוון של ציוד קצה, גם התעשייה נכנסה לתקופה של צמיחה מהירה. צפוי שעד סוף 2023, גודל שוק פרוסות סיליקון המוליכים למחצה העולמי צפוי לעלות על 14 מיליארד דולר.
גודל שוק תעשיית פרוסות הסיליקון בסין
ייצור פרוסות סיליקון ממשיך לגדול, והשוק במורד הזרם הוא עצום
מאז 2018, ייצור פרוסות הסיליקון במדינה שלי הראה בדרך כלל מגמת צמיחה שנתית. לפי נתוני CPIA, ייצור פרוסות הסיליקון במדינה שלי נכנס לתקופת השיא שלו מאז 2021, עם קצב צמיחה מואץ. עם התרחבותן של חברות מובילות, פריצות דרך טכנולוגיות מתמשכות וגידול בביקוש במורד הזרם, ייצור פרוסות סיליקון צפוי לעלות על 400GW בעתיד. בשנים האחרונות, תעשיית פרוסות הסיליקון של ארצי התפתחה במהירות, וקצב הצמיחה של גודל השוק המקומי עלה על קצב הצמיחה הממוצע העולמי. על פי נתוני SEMI, גודל שוק פרוסות סיליקון מוליכים למחצה במדינה שלי עלה על 10 מיליארד יואן בגודל שוק משנת 2021 עד 2022, וקצב הצמיחה המשיך להאיץ. הוא צפוי לעלות על 15 מיליארד יואן בגודל השוק בעתיד, ויש מקום רחב לצמיחת שוק.
