Inom det halvledartillverkningsfältet står den traditionella storskaliga tillverkningsmodellen med hög kapital inför en potentiell revolution. Med den kommande utställningen "Ceatec 2024" visar den minsta skivfab-marknadsföringsorganisationen en helt ny halvledarproduktionsmetod som använder utrustning för tillverkning av extremtvis halvledare för litografiprocesser. Denna innovation ger enastående möjligheter för små och medelstora företag (SME) och startups. Den här artikeln kommer att syntetisera relevant information för att utforska bakgrund, fördelar, utmaningar och potentiella effekter av minsta skivfab -teknik inom halvledarindustrin.
Semiconductor Manufacturing är en mycket kapital- och teknikintensiv industri. Traditionellt kräver halvledartillverkning stora fabriker och rena rum för att massproducera 12-tums skivor. Kapitalinvesteringen för varje stor skiva FAB når ofta upp till 2 biljoner yen (cirka 120 miljarder RMB), vilket gör det svårt för små och medelstora företag och nystartade företag att komma in i detta fält. Men med uppkomsten av minsta skiva FAB -teknik förändras denna situation.
Minsta skiva FABS är innovativa halvledartillverkningssystem som använder 0,5-tums skivor, vilket minskar produktionsskalan och kapitalinvesteringarna jämfört med traditionella 12-tums skivor. Kapitalinvesteringen för denna tillverkningsutrustning är endast cirka 500 miljoner yen (cirka 23,8 miljoner RMB), vilket gör det möjligt för små och medelstora företag att påbörja halvledartillverkning med en lägre investering.
Ursprunget till minimal skiva Fab-teknik kan spåras tillbaka till ett forskningsprojekt som initierades av National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) i Japan 2008. Detta projekt syftade till att skapa en ny trend inom halvledartillverkning genom att uppnå produktion av flera varor, små batch. Initiativet, som leddes av Japans ministerium för ekonomi, handel och industri, involverade samarbete mellan 140 japanska företag och organisationer för att utveckla en ny generation av tillverkningssystem, som syftar till att avsevärt minska kostnaderna och tekniska hinder, vilket gör att tillverkare av bil- och hushållsapparater kan producera halvledare och sensorer de behöver.
** Fördelar med minsta skiva Fab -teknik: **
1. ** Minskade kapitalinvesteringar betydligt: ** Traditionella stora skivfab -fab -objekt kräver kapitalinvesteringar som överstiger hundratals miljarder yen, medan målinvesteringen för minsta skiva FABS endast är 1/100 till 1/1000 av det beloppet. Eftersom varje enhet är liten finns det inget behov av stora fabriksutrymmen eller fotomasker för kretsbildning, vilket minskar driftskostnaderna kraftigt.
2. ** Flexibla och olika produktionsmodeller: ** Minsta skiva FABS fokuserar på att tillverka en mängd olika små batchprodukter. Denna produktionsmodell gör det möjligt för små och medelstora företag att snabbt anpassa och producera efter deras behov och möta marknadens efterfrågan på anpassade och olika halvledarprodukter.
3. ** Förenklade produktionsprocesser: ** Tillverkningsutrustningen i minsta skiva FABS har samma form och storlek för alla processer, och skivtransportbehållarna (skyttlar) är universella för varje steg. Eftersom utrustningen och bussar arbetar i en ren miljö finns det inget behov av att upprätthålla stora rena rum. Denna design minskar tillverkningskostnaderna och komplexiteten avsevärt genom lokal ren teknik och förenklade produktionsprocesser.
4. ** Låg kraftförbrukning och hushållens kraftanvändning: ** Tillverkningsutrustningen i minsta skivfab -fabs har också låg kraftförbrukning och kan fungera på standardhushåll AC100V effekt. Denna egenskap gör att dessa enheter kan användas i miljöer utanför rena rum, vilket ytterligare minskar energiförbrukningen och driftskostnaderna.
5. ** Förskjutna tillverkningscykler: ** Storskalig halvledartillverkning kräver vanligtvis en lång väntetid från order till leverans, medan minsta skivfabor kan uppnå produktion i tid av den erforderliga mängden halvledare inom önskad tidsram. Denna fördel är särskilt tydlig inom fält som Internet of Things (IoT), som kräver små, högblandade halvledarprodukter.
** Demonstration och tillämpning av teknik: **
Vid utställningen "Ceatec 2024" demonstrerade den minsta skivan Fab-marknadsföringsorganisationen litografiprocessen med hjälp av Ultra-Small Semiconductor Manufacturing Equipment. Under demonstrationen arrangerades tre maskiner för att visa upp litografiprocessen, som inkluderade motståndsbeläggning, exponering och utveckling. Skivtransportbehållaren (skyttel) hölls i handen, placerades i utrustningen och aktiverades med en knapptryckning. Efter slutförandet plockades skytteln upp och sattes på nästa enhet. Den interna statusen och framstegen för varje enhet visades på deras respektive bildskärmar.
När dessa tre processer var slutförda inspekterades skivan under ett mikroskop, vilket avslöjade ett mönster med orden "Happy Halloween" och en pumpaillustration. Denna demonstration visade inte bara genomförbarheten av minsta skiva FAB -teknik utan lyfte också upp dess flexibilitet och hög precision.
Dessutom har vissa företag börjat experimentera med minsta skiva FAB -teknik. Exempelvis har Yokogawa Solutions, ett dotterbolag till Yokogawa Electric Corporation, lanserat strömlinjeformade och estetiskt tilltalande tillverkningsmaskiner, ungefär storleken på en dryckeskaffel, var och en utrustad med funktioner för rengöring, uppvärmning och exponering. Dessa maskiner bildar effektivt en produktionslinje för halvledartillverkning, och det minsta området som krävs för en "Mini Wafer Fab" -produktionslinje är bara storleken på två tennisbanor, bara 1% av området för en 12-tums skivfab.
Men minsta skivfabs kämpar för närvarande för att tävla med stora halvledarfabriker. Ultra-fin-kretskonstruktioner, särskilt i avancerad processteknik (t.ex. 7nm och nedan), förlitar sig fortfarande på avancerad utrustning och storskalig tillverkningsförmåga. De 0,5-tums skivprocesserna för minsta skiva FAB: er är mer lämpliga för tillverkning av relativt enkla enheter, såsom sensorer och MEM.
Minsta skiva FABS representerar en mycket lovande ny modell för halvledartillverkning. Karaktäriserad av miniatyrisering, låg kostnad och flexibilitet förväntas de ge nya marknadsmöjligheter för små och medelstora företag och innovativa företag. Fördelarna med minsta skiva FAB: er är särskilt tydliga inom specifika applikationsområden som IoT, sensorer och MEM: er.
I framtiden, när tekniken mognar och främjas ytterligare, kan minsta skiva FABS bli en viktig kraft i halvledarindustrin. De ger inte bara små företag möjligheter att komma in i detta område utan kan också driva förändringar i kostnadsstrukturen och produktionsmodellerna för hela branschen. Att uppnå detta mål kommer att kräva fler ansträngningar inom teknik, talangutveckling och ekosystembyggnad.
På lång sikt kan den framgångsrika främjandet av minsta skivfabor ha en djup inverkan på hela halvledarindustrin, särskilt när det gäller diversifiering av leveranskedjan, flexibilitet för tillverkningsprocesser och kostnadskontroll. Den utbredda tillämpningen av denna teknik kommer att hjälpa till att driva ytterligare innovation och framsteg inom den globala halvledarindustrin.
Posttid: oktober-14-2024