Industri semikonduktor merupakan antara industri yang mempunyai tahap teknikal yang tinggi sama ada aspek kemahiran mahupun penulisan. Jika kita ingin memahami aktiviti perniagaan syarikat yang terlibat dalam sektor semikonduktor dengan lebih mendalam, pengetahuan yang diperlukan menjadi semakin teknikal. Post kami kali ini adalah cubaan untuk merungkai industri semikonduktor supaya dapat difahami oleh para pelabur dengan lebih mudah.
Tercetus dari rekaan produk
Industri semikonduktor bermula dengan rekaan produk. Kita gunakan contoh, Apple membuat sebuah rekaan bagaimana sebuah iPhone mempunyai rekaan bentuk luaran. Di dalamnya, terdapat pelbagai komponen semikonduktor yang mempunyai fungsi tertentu seperti kamera, speaker, accelerometer, paparan, bateri dan sebagainya. Komponen semikonduktor ini mempunyai bentuk, salinghubungan litar, dan pada tahap ini juga keseluruhan rangkaian sambungan ini telah pun direka untuk dibuat oleh pembekal.
Setiap komponen ini pula tak semestinya dibuat oleh syarikat yang sama. Sebagai contoh, antena mungkin dibuat oleh syarikat A. Komponen kamera dibuat oleh syarikat B, dan seterusnya untuk komponen lain. Syarikat pada tahap ini boleh disebut sebagai Semiconductor Manufacturing Company. Mereka boleh jadi berurusan secara langsung dengan syarikat pemilik produk, atau melalui sebuah lagi tahap syarikat perantara.
Wafer sebagai asas
Pertama sekali, kita perlu tahu tentang wafer yang merupakan sebuah bahan asas untuk menghasilkan cip atau komponen semikonduktor. Wafer merupakan potongan nipis silikon tulen berbentuk bulat. Di atas permukaan wafer, proses litografi optik akan dijalankan untuk membentuk sejumlah pengulangan litar elektrik.
Semua pengulangan litar ini mempunyai bentuk yang sama dan membentuk litar asas untuk sesebuah komponen semikonduktor. Setiap litar individu ini akan dipotong (atau diced dalam Bahasa Inggeris) dan dalam dunia semikonduktor, ia disebut sebagai "die" atau cip.
Apabila cip dibentuk atas wafer, belum tentu lagi kesemua cip itu berfungsi dengan baik. Oleh itu, pelbagai testing juga dibuat pada tahap ini untuk memastikan hanya cip yang berfungsi akan menjalani proses seterusnya. Proses pembuatan cip ini sahaja boleh memakan masa sehingga dua bulan.
Proses pembuatan semikonduktor bermula dari pembuatan wafer sehingga pemeriksaan cip individu dikategorikan sebagai proses "front-end". Apabila habis proses front-end, pembuatan semikonduktor memasuki proses back-end iaitu pemasangan dan pemeriksaan atau assembly and testing. Kebanyakan syarikat Malaysia yang berada dalam industri ini berada pada proses back-end.
Die assembly atau packaging
Syarikat OSAT akan memproses cip atau die ini dengan proses assembly dan juga testing. Die merupakan komponen yang sangat sensitif. Oleh itu, proses assembly akan memberikan die ini sebuah perumah yang juga dilengkapi dengan terminal input dan output sebagai sambungan untuk fungsi yang dikehendaki. Proses ini juga disebut sebagai packaging, dan dalam dunia semikonduktor, terdapat pelbagai cara packaging dalam industri yang masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri.
Sebagai gambaran yang luas, proses packaging menambahkan beberapa komponen yang akhirnya menyebabkan penambahan saiz semikonduktor. Teknologi terbaru membolehkan produk akhir semikonduktor dihasilkan dengan saiz yang sama dengan cip asal. Bukan semua aplikasi memerlukan teknologi terbaru terutamanya untuk mengecilkan komponen. Ianya bergantung kepada permintaan pasaran dan keperluan produk.
Pemeriksaan akhir
Apabila seluruh packaging ini dibuat, syarikat perlu memastikan kesemua aspek semikonduktor ini berfungsi dengan baik. Pemeriksaan atau testing dibuat dari pelbagai aspek seperti visual, struktur dan signal elektrik.
Dengan teknologi packaging yang semakin kompleks, sesetengah pemeriksaan memerlukan fungsi x-ray yang membolehkan pemeriksaan yang lebih dalam pada packaging semikonduktor. Saiz semikonduktor yang kecil menyebabkan pemeriksaan tidak boleh dibuat dengan mata kasar. Pemeriksaan ini juga melibatkan bilangan cip atau packaging yang banyak.
Untuk menjadikan proses pemeriksaan berjalan dengan lebih cepat dan tepat, bantuan peralatan mesin diperlukan. Oleh itu, proses ini akan melibatkan mesin yang mungkin dibeli oleh syarikat penyedia peralatan yang boleh dikenali sebagai Automated Test Equipment (ATE).
Pembuatan berkemahiran tinggi
Saiz semikonduktor kini menjadi semakin kecil. Ini membolehkan pengurangan kos, dan juga memenuhi permintaan pasaran untuk menawarkan produk yang lebih berkuasa tinggi pada saiz yang optimum. Oleh itu, pembuatan semikonduktor ini memerlukan antara teknologi yang termaju di pasaran. Syarikat dalam industri ini harus bergerak seiring dengan permintaan pasaran untuk kekal dalam industri.
Tak dinafikan ada juga aplikasi yang tidak memerlukan teknologi tercanggih. Namun, satu risiko yang perlu dihadapi nanti adalah sekiranya teknologi lama ini tidak lagi dipakai di mana-mana. Teknologi packaging ini juga sentiasa mengalami kemajuan. Oleh itu, banyak keputusan yang perlu dibuat oleh pemain industri untuk melabur dan menggunapakai teknologi yang mana satu untuk suatu tempoh tertentu.