مقدمة
انعقد المعرض البيئي الثاني لصناعة أشباه الموصلات في منطقة الخليج (WESEMIBAY 2025) في مركز شنتشن للمؤتمرات والمعارض (فوتيان) في الفترة من 15 إلى 17 أكتوبر 2025. ويغطي المعرض أكثر من 60 ألف متر مربع، وقد اجتذب أكثر من 600 شركة ومؤسسة رائدة من أكثر من 20 دولة، واستقبل أكثر من 60 ألف زائر محترف. تحت شعار 'أشباه الموصلات تعزز المستقبل، الابتكار يبني البيئة'، ظهر اتجاهان تحويليان: الإنتاج الضخم المتسارع لأشباه الموصلات من الجيل الثالث (SiC/GaN) وتحول مواد الجيل الرابع (أنتيمونيد الغاليوم، أنتيمونيد الإنديوم) من البحث والتطوير إلى التحقق من صحة التطبيق.
ومع ذلك، فإن هذه التطورات تجلب تحديًا بالغ الأهمية ولكن لم تتم معالجته بعد: حيث تكافح عمليات التنظيف التقليدية لتحقيق التوازن بين 'إزالة البقايا' و'حماية المواد'. على سبيل المثال، غالبًا ما تؤدي المذيبات القاسية إلى تآكل أشباه الموصلات من الجيل الرابع، في حين أن الإزالة غير الكاملة لشمع الربط على رقائق SiC مقاس 8 بوصات تقلل بشكل مباشر من الإنتاجية. تحلل هذه المقالة اتجاهات الصناعة الرئيسية من WESEMIBAY 2025، وتستكشف كيفية معالجة تقنيات التنظيف الدقيقة لنقاط الضعف هذه، وتدمج رؤى المعرض في الموقع وبيانات التحقق الفني.
مكان انعقاد مؤتمر WESEMIBAY 2025
مدخل قاعة المعرض
جناح واحد
1. تم الكشف عن الاتجاهات الرئيسية في WESEMIBAY 2025
(1) الاتجاه 1: رقائق SiC/GaN مقاس 8 بوصة تدخل المرحلة الحرجة من الإنتاج الضخم
أشار WESEMIBAY 2025 بوضوح إلى تحول في الجيل الثالث من أشباه الموصلات من 'هيمنة 6 بوصات' إلى 'توسيع نطاق 8 بوصات'. وقد عرض المركز الوطني للابتكار التكنولوجي لأشباه الموصلات واسعة النطاق (شنتشن) منصته التجريبية SiC/GaN مقاس 8 بوصات في المعرض، مع مواد الكشك التي تنص على ما يلي: 'يجب أن تتجنب المعالجة الرطبة أكسجين الغاليوم (Ga-O) و عيوب شواغر نيتروجين الغاليوم (Ga-N) لضمان موثوقية الجهاز' - وهو بيان يسلط الضوء بشكل مباشر على الحاجة إلى حلول تنظيف ألطف وأكثر دقة.
وأكدت شركة CR Micro (شركة China Resources Microelectronics) أيضًا هذا الاتجاه من خلال عرض رقائق بقياس 8 بوصات، مع لافتات تشير إلى: 'نحن نقدم خدمات تصنيع رقائق بقياس 8 + 12 بوصة، مع التركيز على أجهزة الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة.' وفقًا لتوقعات الصناعة لعام 2025 ، سيشهد سوق رقائق SiC العالمي نموًا كبيرًا، حيث تمثل شحنات الرقائق بقياس 8 بوصات أكثر من 30% من إجمالي الحجم - وهو الضعف من 15% في عام 2025. 2024. يتماشى هذا النمو مع ديناميكيات الصناعة، مثل Wolfspeed وInfineon التي تعمل على تسريع توسيع السعة بمقدار 8 بوصات.
إن التحول إلى الرقائق الأكبر حجمًا يخلق طلبًا أساسيًا: التنظيف الموحد عبر سطح الرقاقة بالكامل. وفقًا للمناقشات الفنية التي جرت في الموقع مع مهندسي جناح CR Micro، 'يمكن أن يؤدي وجود اختلاف في البقايا قدره 0.1 ميكرومتر فقط بين حافة ومركز الرقائق مقاس 8-12 بوصة إلى تقليل الإنتاجية بنسبة 5-8%'
المركز الوطني للابتكار التكنولوجي لأشباه الموصلات واسعة النطاق (شنتشن)
كشك CR مايكرو
شرائح CR مقاس 8 بوصات معروضة في WESEMIBAY 2025
(2) الاتجاه 2: انتقال أشباه الموصلات من الجيل الرابع من البحث والتطوير إلى اختبار التطبيقات
في حين أن أشباه الموصلات من الجيل الثالث تظل الدعامة الأساسية للإنتاج الحالي، فقد ظهرت مواد الجيل الرابع باعتبارها 'تسليط الضوء الخفي' في WESEMIBAY 2025. وقد أدرج المركز الوطني للابتكار التكنولوجي لأشباه الموصلات واسعة النطاق (شنتشن) صراحةً 'أجهزة أنتيمونيد' و'خلاصة أكسيد الغاليوم' كأولويات رئيسية للبحث والتطوير في قسم 'مواد وأجهزة الجيل الرابع'. وأوضح خبراء بوث: 'تتفوق مضادات الأنتيمونيدات في التطبيقات منخفضة الطاقة وعالية التردد في مجال الطيران وشبكات الجيل السادس، لكن بنيتها البلورية الهشة تجعلها عرضة بشكل كبير للتآكل بالمذيبات'.
وقد ردد مختبر Shenzhen Pinghu ذلك من خلال عرض رقائق GaN ذات الجهد المنخفض مقاس 8 بوصات، مع علامات المنتج التي تشير إلى ما يلي: 'ستتطلب معالجة الرقاقات من الجيل الرابع في المستقبل 'حلول تنظيف وقائية' تزيل شمع الترابط دون الإضرار بالمواد ذات فجوة النطاق الواسعة للغاية.' يتماشى هذا الطلب مع توقعات الصناعة لعام 2025 ، والتي تتوقع نموًا كبيرًا على أساس سنوي في اختبار الطلب على مواد أشباه الموصلات من الجيل الرابع، مدفوعة بالاحتياجات. من قطاعات الإلكترونيات المتخصصة.
مختبر شنتشن بينغهو في WESEMIBAY 2025
رقائق GaN مقاس 8 بوصات قائمة على Si
مقدمة إلى منصة تصميم وتصنيع Sic/GaN مقاس 8 بوصات
(3) الاتجاه 3: يجب أن تتوافق عمليات التنظيف مع ابتكار المعدات المتقدمة
أكد الابتكار في معدات تصنيع أشباه الموصلات في WESEMIBAY 2025 على الحاجة إلى 'حلول تنظيف متكاملة'. قامت شركة Xinkailai (شركة رائدة في مجال تصنيع المعدات المحلية) بتشغيل مقطع فيديو ترويجي في جناحها، قائلة: 'وفقًا لبيانات العرض التوضيحي الفني في الفيديو الترويجي لكشك Xinkalai، يمكن لبقايا المقياس النانوي بعد الحفر الموحد العالي للترانزستورات صغيرة الحجم أن تزيد من مقاومة الخط المعدني بنسبة 10-15%.' كما أكد الفيديو أيضًا يجب أن يتزامن التنظيف مع الحفر وترسيب الأغشية الرقيقة لتجنب التلوث المتبادل.
وقد أثبتت شركة Han's Semiconductor كذلك صحة هذا الاتجاه من خلال عرض 'الجهاز المتكامل لتقطيع وترقق سبائك SiC بالليزر'. ووفقًا للمواصفات الفنية الموضحة على معدات Han's Semiconductor، فإن الآلة 'تتطلب التنظيف في الموقع بعد التقطيع، ولا تحتاج إلى تفكيك الرقاقات، لتحسين الكفاءة'. وقد تم تصميم آلة التنظيف القياسية الخاصة بها - المجهزة بما يصل إلى 4 غرف تنظيف - بحيث 'تتكيف مع مقاس 2-12 بوصة الرقائق والتأكد من إزالة البقايا بشكل موحد،' وفقًا لموظفي الجناح.
تؤكد هذه التطورات اتجاهًا واضحًا: لم يعد التنظيف خطوة مستقلة، بل أصبح مكونًا أساسيًا في عمليات تصنيع أشباه الموصلات المتكاملة.
كشك Xinkalai في WESEMIBAY 2025
العرض الفني لـ Xinkalai
يعرض هانز لأشباه الموصلات نموذجًا لآلة ترقق الويفر
2. 3 تحديات التنظيف الأساسية في تصنيع أشباه الموصلات
بالإضافة إلى المناقشات مع الشركات المصنعة للرقائق وموردي المعدات في المعرض، تترجم الاتجاهات المذكورة أعلاه إلى ثلاث نقاط ألم ملحة في التنظيف:
(1) التحدي 1: التوافق مع المواد المتعددة
يتمتع الجيل الثالث من SiC/GaN وأنتيمونيدات الجيل الرابع بثبات كيميائي مختلف إلى حد كبير. قد يؤدي المذيب الفعال لـ SiC إلى حفر الأنتيمونيدات، في حين أن المحلول المعتدل للأنتيمونيدات غالبًا ما يترك بقايا الشمع على SiC. شارك المهندسون في المركز الوطني لابتكار أشباه الموصلات من الجيل الثالث: 'لقد رأينا حالات تسببت فيها المنظفات العامة في حدوث عيوب Ga-O في رقائق GaN، مما يقلل من عمر الجهاز بنسبة 30%.'
أكد مقطع الفيديو الترويجي لـ Xinkailai أيضًا هذه المشكلة - حيث يمكن لبقايا ما بعد الحفر التي لم تتم إزالتها أن تؤثر على جودة ترسيب الأغشية الرقيقة اللاحقة، مما يؤدي إلى مقاومة أعلى للواجهة.
(2) التحدي الثاني: توحيد عملية التنظيف للرقائق كبيرة الحجم
نظرًا لأن الرقائق مقاس 8-12 بوصة أصبحت سائدة، فقد أصبح توحيد التنظيف عاملاً حاسماً في الإنتاجية. وفقًا لبيانات المناقشة الفنية في الموقع مع مهندسي حجرة CR Micro، 'يمكن لفرق التنظيف بمقدار 0.5 ميكرومتر بين حافة ومركز الرقاقات مقاس 12 بوصة أن يقلل الإنتاجية بنسبة 8-10%'. لاحظ فريق معدات التنظيف في Han's Semiconductor أن أنظمة تنظيف الدفعات التقليدية تكافح من أجل الحفاظ على ضغط ثابت وتركيز كيميائي عبر أسطح الرقاقات الكبيرة، مما يؤدي غالبًا إلى 'الإفراط في التنظيف عند الحواف والبقايا المفرطة في المركز'.
(3) التحدي 3: التنظيف الدقيق للتغليف المتقدم
عرضت منطقة Chiplet & Advanced Packaging Zone (التي استضافتها SiChip Technology) شرائح مكدسة 2.5D/3D. وفقًا للملصقات الموجودة في المعروضات في منطقة Chiplet في SiChip، 'فجوات ضيقة بين القوالب غير المتجانسة (صغيرة تصل إلى 5 ميكرومتر) تحبس شمع الربط، والذي لا يمكن لحلول التنظيف التقليدية الوصول إليه - مما يؤثر على أداء التوصيل البيني.' أضاف مهندسو SiChip: 'البقايا في هياكل عبر السيليكون (TSV) يمكن أن تسبب دوائر قصيرة، مما يجعل التنظيف الدقيق ضروريًا للتغليف المتقدم.'
منطقة Chiplet والتغليف المتقدم
عرض برنامج EDA
المعروضات في منطقة Chiplet في SiChip
3. اتجاهات الابتكار للتنظيف الدقيق
ولمواجهة هذه التحديات، سلط WESEMIBAY 2025 الضوء على ثلاثة اتجاهات ابتكارية رئيسية لتقنيات التنظيف الدقيقة - مدعومة ببيانات الاختبار في الموقع وتعليقات العملاء:
(1) الاتجاه 1: تركيبات خالية من التآكل للتوافق مع المواد المتعددة
تتطلب حماية مواد الجيل الرابع الهشة أثناء إزالة البقايا من أشباه الموصلات من الجيل الثالث حلول تنظيف محايدة وغير كاشطة. على سبيل المثال، يحتوي محلول التنظيف الخالي من التآكل الخاص بشركة Shenzhen Yuanan Technology (الذي تم تطويره مبدئيًا لفات أنيلوكس السيراميك ولكن تم التحقق من صحته لاستخدامه في تطبيقات أشباه الموصلات) على درجة حموضة تبلغ 6.5 ± 0.5 — وفقًا لبيانات اختبار داخلية من مختبر شركة Shenzhen Yuanan Technology. تتجنب هذه التركيبة المحايدة عيوب Ga-O/Ga-N على رقائق GaN بينما تزيل بشكل فعال شمع الربط من SiC والأنتيمونيدات.
أظهرت بيانات الاختبار من إحدى الشركات المصنعة لرقائق SiC المحلية أن هذا الحل حقق إزالة الشمع بنسبة 99.9% على رقائق SiC مقاس 8 بوصة دون أي تآكل سطحي يمكن اكتشافه. بالإضافة إلى ذلك، يتوافق المنتج مع لائحة الاتحاد الأوروبي REACH (EC) رقم 1907/2006 وأحدث قائمة مرشحة للمواد المثيرة للقلق الشديد (SVHC) - بإجمالي 235 مادة اعتبارًا من أكتوبر 2025 - بالإضافة إلى توجيهات RoHS. وهذا يجعلها مناسبة لسلاسل توريد أشباه الموصلات العالمية، وهو أمر بالغ الأهمية لمصنعي منطقة آسيا والمحيط الهادئ الذين يستهدفون الأسواق الأوروبية والأمريكية.
نوع مادة أشباه الموصلات |
تحدي التنظيف الأساسي |
حل المطابقة (Yuanan Chemtech) |
الجيل الثالث - كربيد السيليكون (8/12 بوصة) |
بقايا الشمع وتوحيد مركز الحافة |
منظف خالٍ من التآكل (درجة الحموضة 6.5±0.5) وتركيبة منخفضة التوتر السطحي |
الجيل الثالث - الجاليوم |
عيوب الشواغر Ga-O/Ga-N |
سائل تنظيف محايد وغير كاشط |
الجيل الرابع - أنتيمونيدس |
التآكل البلوري الهش |
منظف لطيف مخترق (اختراق لمدة 3-5 دقائق) |
(2) الاتجاه 2: صيغ عالية الاختراق للتوحيد
يتطلب حل مشكلات التوحيد للرقائق الكبيرة أن تتغلغل سوائل التنظيف بشكل متساوٍ عبر سطح الرقاقة، بما في ذلك الحواف والأخاديد. يستخدم محلول التنظيف الخاص بـ Shenzhen Yuanan Technology صيغة توتر سطحي منخفض (m25 mN/m)، والتي يمكنها اختراق تجاويف وحواف الرقاقة في غضون 3-5 دقائق (حسب بيانات الاختبار الداخلية من مختبر Shenzhen Yuanan Technology). تم التحقق من صحة هذا الأداء من خلال اختبار التوافق مع آلات التنظيف متعددة الغرف الخاصة بشركة Han's Semiconductor.
أظهرت دراسة حالة للعملاء أجريت عام 2025 أن قدرة الاختراق هذه قللت من اختلاف البقايا بين حافة ومركز الرقائق مقاس 12 بوصة إلى أقل من 0.05 ميكرومتر، مما أدى إلى تحسين الإنتاجية بنسبة 7% مقارنة بالمنظفات التقليدية.
حجم الرقاقة |
مشكلة التنظيف الشائعة |
ميزة الحل (مقابل المنظفات التقليدية) |
8 بوصة كربيد السيليكون |
تراكم بقايا الحافة |
معدل إزالة الشمع بنسبة 99.9% ولا يتآكل السطح |
12 بوصة كربيد السيليكون |
> 0.5μm فجوة وسط الحافة |
تباين البقايا <0.05 ميكرومتر وتحسين العائد بنسبة 7٪ |
(3) الاتجاه 3: التنظيف في الموقع لتكامل العمليات
بالتوافق مع اتجاهات المعدات من Xinkalai وHan’s Semiconductor، يجب أن تدعم حلول التنظيف 'التشغيل في الموقع دون تفكيك الرقاقة'. ويمكن استخدام حل التنظيف الخاص بشركة Shenzhen Yuanan Technology يدويًا أو بشكل شبه تلقائي في الموقع: حيث يتم تطبيقه مباشرة بعد التقطيع أو الحفر بالليزر، فهو يقلل من وقت العملية بنسبة 30% مقارنة 'بالتنظيف خارج الموقع'.
أفاد أحد مختبرات البحث والتطوير لأشباه الموصلات من الجيل الرابع في شنتشن أن هذه الإمكانية في الموقع 'تمنع تلف الرقائق أثناء النقل وتضمن التنظيف في الوقت المناسب، وهو أمر بالغ الأهمية لاختبار المواد سريع الخطى'.
4. التوقعات المستقبلية: تكنولوجيا تنظيف أشباه الموصلات (2026-2030)
استنادًا إلى رؤى WESEMIBAY 2025، سوف تتطور تكنولوجيا تنظيف أشباه الموصلات في ثلاثة اتجاهات رئيسية على مدى السنوات الخمس المقبلة:
1. النظافة على المستوى الذري : مع تقلص أحجام الترانزستور إلى 2 نانومتر أو أقل، سيحتاج التنظيف إلى إزالة الجزيئات التي يقل حجمها عن 10 نانومتر، مما يتطلب ابتكارات في اكتشاف البقايا النانوية وإزالتها.
2. الصيغ الصديقة للبيئة : ستؤدي متطلبات ESG العالمية (البيئية والاجتماعية والحوكمة) (على سبيل المثال، استراتيجية الاتحاد الأوروبي للمواد الكيميائية المستدامة) إلى زيادة الطلب على حلول التنظيف القابلة للتحلل البيولوجي والتي تحتوي على نسبة منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة.
3. التكامل الذكي : ستصبح أنظمة التنظيف التي تعمل بالذكاء الاصطناعي سائدة، حيث ستضبط المعلمات في الوقت الفعلي بناءً على بيانات مواد الرقاقة والمعدات لتقليل الأخطاء البشرية.
بالنسبة لشركة Shenzhen Yuanan Technology، سنواصل التركيز على البحث والتطوير لتقنيات تنظيف أشباه الموصلات من الجيل الثالث والرابع - مع خطط لإطلاق حل تنظيف مؤتمت بالكامل لرقائق SiC مقاس 12 بوصة في عام 2026. هدفنا هو دعم تحول صناعة أشباه الموصلات العالمية إلى المواد المتقدمة مع ضمان الإنتاجية والموثوقية والامتثال.
ما هي تحديات تنظيف أشباه الموصلات من الجيل الثالث/الرابع التي يواجهها فريقك؟ بالنسبة لمواد أشباه الموصلات المحددة الخاصة بك، اتصل بنا لتخصيص محلول تنظيف خالٍ من التآكل وطلب عينة مجانية.
الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
س1 : ما الذي يجعل التنظيف الدقيق أمرًا بالغ الأهمية لأشباه الموصلات من الجيل الثالث/الرابع (SiC/GaN/أنتيمونيدات)؟
ج : يتمتع الجيل الثالث من SiC/GaN والأنتيمونيدات من الجيل الرابع بنقاط ضعف مادية فريدة: يكون SiC عرضة للعيوب السطحية الناتجة عن المذيبات القاسية، بينما تتآكل الهياكل البلورية الهشة للأنتيمونيدات بسهولة. غالبًا ما تترك المنظفات التقليدية بقايا الشمع (مما يتسبب في انخفاض الإنتاجية) أو تلحق الضرر بالأسطح (تقصير عمر الجهاز). يعمل التنظيف الدقيق على حل هذه المشكلة من خلال موازنة الإزالة الخالية من البقايا (على سبيل المثال، إزالة الشمع بنسبة 99.9% على SiC مقاس 8 بوصات) وحماية المواد (صيغ درجة الحموضة المحايدة 6.5±0.5)، كما تم التحقق من صحتها في WESEMIBAY 2025 من خلال رؤى جناح المركز الوطني لابتكار أشباه الموصلات من الجيل الثالث.
س2 : هل يعمل محلول التنظيف الخالي من التآكل مع كل من رقاقات أنتيمونيد SiC مقاس 8 بوصة ورقائق أنتيمونيد من الجيل الرابع؟
ج : نعم. تم تصميم حلنا للتوافق مع مواد متعددة - تم اختباره لتنظيف SiC مقاس 8 بوصات بأمان (بما يتماشى مع اتجاهات إنتاج CR Micro مقاس 8 + 12 بوصة في WESEMIBAY) وأنتيمونيدات الجيل الرابع (مطابقة تركيز الجيل الرابع من البحث والتطوير في مختبر Shenzhen Pinghu). وفقًا لبيانات المختبر الداخلي، فهو يخترق تجاويف الرقاقة في 3-5 دقائق (أسرع من متوسطات الصناعة التي تبلغ 10-15 دقيقة) ويتجنب عيوب Ga-O/Ga-N، مما يجعله مناسبًا لكل من أشباه الموصلات من الجيل الثالث والجيل الرابع الناشئة.
س3 : كيف يعالج محلول التنظيف الخاص بك مشكلات التوحيد للرقائق الكبيرة مقاس 12 بوصة؟
ج : تعاني الرقائق الكبيرة مقاس 12 بوصة من اختلافات تنظيف مركز الحافة (نقطة الألم التي أبرزتها شركة Han’s Semiconductor في WESEMIBAY 2025). يستخدم الحل الخاص بنا صيغة توتر سطحي منخفض (m25 mN/m) لضمان اختراق متساوي عبر الرقاقة بأكملها. أظهرت دراسة حالة للعملاء عام 2025 أنها تقلل من تباين بقايا مركز الحافة إلى <0.05 ميكرومتر - مما يقلل من خسائر الإنتاجية بنسبة 7% مقارنة بمنظفات الدفعات التقليدية. كما أنه يتكامل أيضًا مع آلات التنظيف متعددة الغرف (مثل نموذج Han's Semiconductor المكون من 4 غرف) لضمان سير عمل إنتاجي سلس.
س 4 : هل حل التنظيف الخاص بك متوافق مع المعايير العالمية (على سبيل المثال، EU REACH، RoHS) لأسواق التصدير؟
ج : بالتأكيد. لدعم الشركات المصنعة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ التي تستهدف الأسواق الأوروبية والأمريكية (أحد الاتجاهات الرئيسية لـ WESEMIBAY 2025)، يلبي الحل الذي نقدمه ما يلي:
لائحة الاتحاد الأوروبي REACH (EC) رقم 1907/2006 (بما في ذلك أحدث قائمة SVHC المكونة من 235 مادة، تم تحديثها في أكتوبر 2025)؛
توجيهات RoHS (لا توجد معادن ثقيلة أو مركبات عضوية متطايرة مقيدة)؛
معايير الصناعة شبه لتنظيف أشباه الموصلات.
كان هذا الامتثال محورًا رئيسيًا في المناقشات مع المشترين الأجانب في منتديات التصدير 'صنع في الصين' التابعة لشركة WESEMIBAY.
س5 : كيف يؤدي التنظيف في الموقع إلى تحسين كفاءة تقطيع سبائك SiC (حسب عرض WESEMIBAY الخاص بشركة Han’s Semiconductor)؟
ج : تتطلب آلة تقطيع سبائك SiC الخاصة بشركة Han (المعروضة في WESEMIBAY) تنظيفًا بعد التقطيع دون تفكيك لتجنب تلف الرقاقة. يتيح حلنا الاستخدام اليدوي/شبه الآلي في الموقع، حيث يتم تطبيقه مباشرة بعد التقطيع، مما يلغي الحاجة إلى نقل الرقائق إلى مرافق التنظيف خارج الموقع. يؤدي هذا إلى تقليل وقت المعالجة بنسبة 30% (وفقًا لتعليقات مختبر البحث والتطوير من الجيل الرابع في Shenzhen) وتقليل العيوب المتعلقة بالنقل، بما يتماشى مع اتجاه معدات 'التصنيع المتكامل' لشركة WESEMIBAY.
