В полето за производство на полупроводници традиционният мащабен, висококапичен модел за производство на инвестиции е изправен пред потенциална революция. С предстоящата изложба "CEATEC 2024", организацията за промоция на минимална вафла FAB показва чисто нов метод за производство на полупроводници, който използва ултра мрачно полупроводниково оборудване за производство на литография. Тази иновация предлага безпрецедентни възможности за малки и средни предприятия (МСП) и стартиращи компании. Тази статия ще синтезира съответната информация за изследване на предисторията, предимствата, предизвикателствата и потенциалното въздействие на технологията за минимална вафла FAB върху полупроводниковата индустрия.
Производството на полупроводникови е високоелектно-интензивна индустрия. Традиционно производството на полупроводници изисква големи фабрики и чисти помещения за масово производство на 12-инчови вафли. Капиталовата инвестиция за всеки голям вафлен FAB често достига до 2 трилиона йени (приблизително 120 милиарда RMB), което затруднява МСП и стартиращите компании да влязат в тази област. Въпреки това, с появата на технологията за минимални вафли FAB, тази ситуация се променя.
Минималните FAB на вафли са иновативни системи за производство на полупроводници, които използват 0,5-инчови вафли, като значително намаляват производствения мащаб и капиталовите инвестиции в сравнение с традиционните 12-инчови вафли. Капиталовата инвестиция за това производствено оборудване е само около 500 милиона йени (приблизително 23,8 милиона RMB), което позволява на МСП и стартъпи да започнат производството на полупроводници с по -ниска инвестиция.
Произходът на технологията за минимална вафла FAB може да бъде проследен до изследователски проект, иницииран от Националния институт за напреднали индустриални науки и технологии (AIST) в Япония през 2008 г. Този проект има за цел да създаде нова тенденция в производството на полупроводници чрез постигане на мулти-проверка, производство на малки партиди. Инициативата, ръководена от Министерството на икономиката, търговията и промишлеността на Япония, включваше сътрудничество между 140 японски компании и организации за разработване на ново поколение производствени системи, целящи значително намаляване на разходите и техническите бариери, позволявайки на производителите на автомобилни и жилища да произвеждат полупроводниците и сензорите, от които се нуждаят.
** Предимства на технологията за минимална вафла FAB: **
1. ** Значително намалена капиталова инвестиция: ** Традиционните големи вафли FAB изискват капиталови инвестиции над стотици милиарди йени, докато целевата инвестиция за минимални вафли FABs е само 1/100 до 1/1000 от тази сума. Тъй като всяко устройство е малко, няма нужда от големи фабрични пространства или фотомазове за образуване на верига, което значително намалява оперативните разходи.
2. ** Гъвкави и разнообразни производствени модели: ** Минимални вафли FAB се фокусират върху производството на различни продукти с малки партиди. Този производствен модел позволява на МСП и стартиращи компании бързо да персонализират и произвеждат според техните нужди, задоволявайки търсенето на пазара на персонализирани и разнообразни полупроводникови продукти.
3. ** Опростени производствени процеси: ** Производственото оборудване в минимални вафли Fabs има еднаква форма и размер за всички процеси, а контейнерите за транспортиране на вафли (совалки) са универсални за всяка стъпка. Тъй като оборудването и совалките работят в чиста среда, няма нужда да поддържате големи чисти помещения. Този дизайн значително намалява производствените разходи и сложността чрез локализирана чиста технология и опростени производствени процеси.
4. ** Ниско потребление на енергия и използване на мощността на домакинствата: ** Производственото оборудване в минимални вафли FABs също разполага с ниска консумация на енергия и може да работи на стандартна домакинска мощност AC100V. Тази характеристика позволява тези устройства да се използват в среди извън чисти помещения, като допълнително намаляват потреблението на енергия и експлоатационните разходи.
5. ** Съкратени производствени цикли: ** Мащабното производство на полупроводници обикновено изисква дълго време за изчакване от поръчка до доставка, докато минималните FAB на вафли могат да постигнат навреме производството на необходимото количество полупроводници в рамките на желаната времева рамка. Това предимство е особено очевидно в полета като Интернет на нещата (IoT), които изискват малки, високомесени полупроводникови продукти.
** Демонстрация и прилагане на технологията: **
На изложението "CEATEC 2024", организацията за промоция на минималната вафла FAB демонстрира процеса на литография, използвайки ултра-малки полупроводникови производствени оборудване. По време на демонстрацията бяха подредени три машини, които да покажат процеса на литография, който включваше съпротива покритие, експозиция и развитие. Контейнерът за транспортиране на вафли (совалка) се държи в ръка, поставен в оборудването и активиран с натискане на бутон. След завършването си совалката беше взета и поставена на следващото устройство. Вътрешният статус и напредъкът на всяко устройство бяха показани на съответните им монитори.
След като тези три процеса приключат, вафлата беше инспектирана под микроскоп, разкривайки модел с думите „Честит Хелоуин“ и илюстрация на тиква. Тази демонстрация не само показа осъществимостта на технологията за минимални вафли FAB, но и подчерта неговата гъвкавост и висока точност.
Освен това някои компании започнаха да експериментират с технологията за минимална вафла FAB. Например, Yokogawa Solutions, дъщерно дружество на Yokogawa Electric Corporation, стартира оптимизирани и естетически приятни производствени машини, приблизително с размерите на машина за управление на напитки, всяка от които е оборудвана с функции за почистване, отопление и експозиция. Тези машини ефективно образуват производствена линия за производство на полупроводници, а минималната площ, необходима за производствена линия „мини вафли“, е само с размерите на два тенис корта, само 1% от площта на 12-инчов вафлен фак.
Въпреки това, в момента минимални вафли Fabs се борят да се конкурират с големи фабрики за полупроводници. Ултра-фините дизайни на вериги, особено в модерните технологии на процесите (като 7nm и по-долу), все още разчитат на модерно оборудване и мащабни производствени възможности. 0,5-инчовите процеси на вафли на минимални вафли са по-подходящи за производство на сравнително прости устройства, като сензори и MEMS.
Минималните Fabs на вафли представляват изключително обещаващ нов модел за производство на полупроводници. Характеризирайки се с миниатюризация, ниска цена и гъвкавост, се очаква да предоставят нови пазарни възможности на МСП и иновативни компании. Предимствата на минималните вафли са особено очевидни в конкретни области на приложение като IoT, сензори и MEMS.
В бъдеще, тъй като технологията узрява и се насърчава допълнително, минималните вафли Fabs могат да се превърнат в важна сила в производствената индустрия за полупроводници. Те не само предоставят на малкия бизнес възможности да влязат в тази област, но могат също така да доведат до промени в структурата на разходите и производствените модели на цялата индустрия. Постигането на тази цел ще изисква повече усилия в технологиите, развитието на таланти и изграждането на екосистеми.
В дългосрочен план успешното насърчаване на минималните вафли FABS може да окаже дълбоко влияние върху цялата полупроводникова индустрия, особено по отношение на диверсификацията на веригата на доставки, гъвкавостта на производствения процес и контрола на разходите. Широкото приложение на тази технология ще помогне за постигане на по -нататъшни иновации и напредък в световната индустрия за полупроводници.
Време за публикация: 14-2024 октомври