เชื่อหรือไม่ว่า TOTO บริษัทผู้นำด้านสุขภัณฑ์จากญี่ปุ่นนั้นเป็นหนึ่งในซัพพลายเชนแสนสำคัญของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนวัตกรรมเซรามิกที่ก้าวหน้าได้กลายมาเป็นหัวจับ (Chuck) ที่สำคัญอย่างมากต่อการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
‘ไฟฟ้สถิต’ ภัยร้ายแอบแฝงที่ทำให้เซมิคอนดักเตอร์เสียหายได้ในระหว่างการผลิต
การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เป็นกระบวนการที่ละเอียดอ่อนอย่างมาก การปนเปื้อนหรือฝุ่นผงเล็กน้อยก็ทำให้เกิดความเสียหายมูลค่ามหาศาลได้ การผลิตจึงต้องเกิดขึ้นในห้องปลอดฝุ่นปลอดเชื้อที่มีการคุมสภาพแวดล้อมเป็นอย่างดี ทั้งอุณหภูมิ และอุปกรณ์สวมใส่ที่ต้องสะอาดและปราศจากการปนเปื้อนใดๆ
ปัญหาที่ตามมาจากอากาศที่ค่อนข้างแห้ง เย็น และอุปกรณ์สวมใส่ปลอดเชื้อหรือชุดหมี คือ โอกาสในการเกิดไฟฟ้าสถิตเมื่อจับต้องอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งกลายเป็นอีกหนึ่งปัญหาใหญ่ที่ตามมาจากความพยายามในการปกป้องการปนเปื้อน
ด้วยความท้าทายดังกล่าวทำให้ TOTO ผู้ผลิตสุขภัณฑ์จากแดนปลาดิบได้พัฒนาอุปกรณ์ยึดจับที่จะไม่เกิดไฟฟ้าสถิตขึ้นอย่าง Electrostatic Chucks ซึ่งเป็นผลงานของแผนก Advanced Ceramics Division
Electrostatic Chucks อุปกรณ์ยึดจับปลอดไฟฟ้าสถิตจาก TOTO ที่ซัพพลายเชนเซมิคอนดักเตอร์ขาดไม่ได้
Electrostatic Chucks หรือ ESCs จาก TOTO ได้กลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์สำคัญสำหรับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งต่อยอดมาจากฐานรากด้านเซรามิก ทำให้เกิดเป็นเครื่องมือจับยึดที่มีคตวามทนทาน มีโอกาสในการปนเปื้อนต่ำ
ด้วยการใช้วัสดุที่มีความต้านทานพลาสมาอย่าง Al2 O3 (อะลูมิเนียมออกไซด์) พิเศษจาก TOTO ทำให้มีความทนทานสูงและลดการเกิดการปนเปื้อนที่ด้านหลังแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ได้ ซึ่งยังมีคุณสมบัติทำให้ ESCs จาก TOTO สามารถควบคุมอุณหภูมิของแผ่นเวเฟอร์ได้ตามความต้องการของลูกค้าอัะนเป็นผลจากการออกแบบและความสามารถในการผลิตแบบ Mass Production ที่ถูกควบคุมเป็นอย่างดี
ฟิล์มเซรามิก ในกระบวนการ Aerosol Deposition Process สำหรับเซมิคอนดักเตอร์
TOTO ได้พัฒนาฟิล์ม Yttrium Oxide (Y2O3) ด้วยกระบวนการ AD (Aerosol Deposition Process) ทำให้เกิดความต้านทานต่อพลาสมา ซึ่งใช้กับอุปกรณ์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ฟิล์มดังกล่าวจะถูกพ่นเคลือบอย่างละเอียดในสารตั้งต้นหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะโลหะ, ควอตซ์ หรือเซรามิก ลดการกัดกร่อนจากพลาสมาและลดการปนเปื้อนในระดับอนุภาค
ฟิล์มที่เกิดขึ้นจะมีความหนาแน่น ปราศจากพื้นที่ว่าง (Void) ซึ่งมักเกิดขึ้นในกระบวนการทั่วไปที่ใช้ในการปกป้อง เช่น Thermal Spray และ Sintered Bulk ส่งผลให้ Yield ที่เกิดในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มีระดับที่สูงขึ้นจากความสำเร็จในการผลิต
นอกจากนี้ TOTO ยังมีการผลิตเซรามิกความแข็งสูง (High-Rigidity Ceramics) ที่เป็นวัสดุ Silicon-Infiltrated Silicon Carbide (SiSiC) และเซรามิกนำไฟฟ้า (Electrically Conductive Ceramics) ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการจำเพาะได้อีกด้วย
ในอดีตประเทศญี่ปุ่นถือเป็นหนึ่งในประเทศชั้นนำสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ด้วยเช่นกัน แต่ภายใต้ภาพความโดดเด่นของไต้หวันและ TSMC ในปัจจุบันทำให้สปอตไลต์ต่างๆ ถูกฉายไปที่ไต้หวันเป็นส่วนใหญ่ แต่ในความเป็นจริงแล้ววัสดุหรือชิ้นส่วนสำคัญในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์บางตัวยังคงมีลักษณะคล้ายกับการผูกขาดทางเทคโนโลยีอยู่กับบริษัทสัญชาติญี่ปุ่น ซึ่งตรงจุดนี้เองอุตสาหกรรมไทยก็สามารถมองหาจุดที่จะเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของซัพพลายเชนที่มีจำกัดหรือมีผู้เล่นน้อยได้ด้วยเช่นกัน
ที่มา:
TOTO
