In die halfgeleiervervaardigingsveld staar die tradisionele grootskaalse, hoëkapitaalbeleggingsvervaardigingsmodel 'n potensiële revolusie in die gesig. Met die komende "CEATEC 2024"-uitstalling, wys die Minimum Wafer Fab Promotion Organisation 'n splinternuwe halfgeleiervervaardigingsmetode wat ultraklein halfgeleiervervaardigingstoerusting vir litografieprosesse gebruik. Hierdie innovasie bring ongekende geleenthede vir klein en mediumgrootte ondernemings (KMO's) en beginners. Hierdie artikel sal relevante inligting sintetiseer om die agtergrond, voordele, uitdagings en potensiële impak van minimum wafer fab-tegnologie op die halfgeleierbedryf te verken.
Halfgeleiervervaardiging is 'n hoogs kapitaal- en tegnologie-intensiewe bedryf. Tradisioneel vereis halfgeleiervervaardiging groot fabrieke en skoon kamers om 12-duim-wafers in massa te vervaardig. Die kapitaalinvestering vir elke groot wafer-fabriek bereik dikwels tot 2 triljoen jen (ongeveer 120 miljard RMB), wat dit moeilik maak vir KMO's en beginners om hierdie veld te betree. Met die opkoms van minimum wafer fab-tegnologie is hierdie situasie egter besig om te verander.
Minimum wafer fabs is innoverende halfgeleiervervaardigingstelsels wat 0.5-duim wafers gebruik, wat produksieskaal en kapitaalinvestering aansienlik verminder in vergelyking met tradisionele 12-duim wafers. Die kapitaalinvestering vir hierdie vervaardigingstoerusting is slegs sowat 500 miljoen jen (ongeveer 23,8 miljoen RMB), wat KMO's en beginners in staat stel om halfgeleiervervaardiging met 'n laer belegging te begin.
Die oorsprong van minimum wafer fab-tegnologie kan teruggevoer word na 'n navorsingsprojek wat deur die Nasionale Instituut vir Gevorderde Industriële Wetenskap en Tegnologie (AIST) in Japan in 2008 geïnisieer is. Hierdie projek het ten doel gehad om 'n nuwe neiging in halfgeleiervervaardiging te skep deur multi-variëteit , klein-batch produksie. Die inisiatief, gelei deur Japan se Ministerie van Ekonomie, Handel en Nywerheid, behels samewerking tussen 140 Japannese maatskappye en organisasies om 'n nuwe generasie vervaardigingstelsels te ontwikkel, wat daarop gemik is om koste en tegniese hindernisse aansienlik te verminder, sodat vervaardigers van motor- en huishoudelike toestelle die halfgeleiers kan vervaardig. en sensors wat hulle nodig het.
**Voordele van Minimum Wafer Fab-tegnologie:**
1. ** Aansienlik verminderde kapitaalbelegging:** Tradisionele groot wafer fabs vereis kapitaalbeleggings van meer as honderde miljarde jen, terwyl die teikenbelegging vir minimum wafer fabs slegs 1/100 tot 1/1000 van daardie bedrag is. Aangesien elke toestel klein is, is daar geen behoefte aan groot fabrieksruimtes of fotomaskers vir stroombaanvorming nie, wat bedryfskoste aansienlik verminder.
2. **Buigsame en diverse produksiemodelle:** Minimum wafer fabs fokus op die vervaardiging van 'n verskeidenheid klein-batch produkte. Hierdie produksiemodel stel KMO's en beginondernemings in staat om vinnig aan te pas en volgens hul behoeftes te produseer, en voldoen aan die markvraag na pasgemaakte en diverse halfgeleierprodukte.
3. **Vereenvoudigde produksieprosesse:** Die vervaardigingstoerusting in minimum wafer fabs het dieselfde vorm en grootte vir alle prosesse, en die wafer vervoer houers (pendeltuie) is universeel vir elke stap. Aangesien die toerusting en pendeltuie in 'n skoon omgewing werk, is dit nie nodig om groot skoon kamers te onderhou nie. Hierdie ontwerp verminder vervaardigingskoste en kompleksiteit aansienlik deur gelokaliseerde skoon tegnologie en vereenvoudigde produksieprosesse.
4. **Lae kragverbruik en huishoudelike kraggebruik:** Die vervaardigingstoerusting in minimum wafer fabs beskik ook oor lae kragverbruik en kan op standaard huishoudelike AC100V krag werk. Hierdie eienskap laat toe dat hierdie toestelle in omgewings buite skoon kamers gebruik word, wat energieverbruik en bedryfskoste verder verminder.
5. **Verkorte vervaardigingsiklusse:** Grootskaalse halfgeleiersvervaardiging vereis tipies 'n lang wagtyd van bestelling tot aflewering, terwyl minimum wafer fabs betyds produksie van die vereiste hoeveelheid halfgeleiers binne die verlangde tydraamwerk kan bereik. Hierdie voordeel is veral duidelik in velde soos die Internet of Things (IoT), wat klein halfgeleierprodukte benodig.
**Demonstrasie en toepassing van tegnologie:**
By die "CEATEC 2024"-uitstalling het die Minimum Wafer Fab Promotion Organisasie die litografieproses gedemonstreer deur ultraklein halfgeleiervervaardigingstoerusting te gebruik. Tydens die demonstrasie is drie masjiene gereël om die litografie-proses ten toon te stel, wat weerstandbedekking, blootstelling en ontwikkeling ingesluit het. Die wafer-vervoerhouer (pendeltuig) is in die hand gehou, in die toerusting geplaas en met die druk van 'n knoppie geaktiveer. Na voltooiing is die pendeltuig opgetel en op die volgende toestel gestel. Die interne status en vordering van elke toestel is op hul onderskeie monitors vertoon.
Sodra hierdie drie prosesse voltooi is, is die wafer onder 'n mikroskoop geïnspekteer, wat 'n patroon met die woorde "Happy Halloween" en 'n pampoenillustrasie onthul het. Hierdie demonstrasie het nie net die uitvoerbaarheid van minimum wafer fab-tegnologie ten toon gestel nie, maar het ook die buigsaamheid en hoë presisie daarvan beklemtoon.
Daarbenewens het sommige maatskappye begin eksperimenteer met minimum wafer fab-tegnologie. Yokogawa Solutions, 'n filiaal van Yokogawa Electric Corporation, het byvoorbeeld vaartbelynde en esteties aangename vervaardigingsmasjiene bekendgestel, ongeveer so groot soos 'n drankoutomaat, elk toegerus met funksies vir skoonmaak, verhitting en blootstelling. Hierdie masjiene vorm effektief 'n halfgeleier vervaardiging produksie lyn, en die minimum area benodig vir 'n "mini wafer fab" produksie lyn is slegs die grootte van twee tennisbane, net 1% van die oppervlakte van 'n 12-duim wafer fab.
Minimum wafer fabs sukkel egter tans om met groot halfgeleierfabrieke mee te ding. Ultrafyn stroombaanontwerpe, veral in gevorderde prosestegnologieë (soos 7nm en onder), maak steeds staat op gevorderde toerusting en grootskaalse vervaardigingsvermoëns. Die 0,5-duim-wafelprosesse van minimum waferfabs is meer geskik vir die vervaardiging van relatief eenvoudige toestelle, soos sensors en MEMS.
Minimum wafer fabs verteenwoordig 'n hoogs belowende nuwe model vir halfgeleiervervaardiging. Gekenmerk deur miniaturisering, lae koste en buigsaamheid, word verwag dat hulle nuwe markgeleenthede vir KMO's en innoverende maatskappye sal bied. Die voordele van minimum wafer fabs is veral duidelik in spesifieke toepassingsareas soos IoT, sensors en MEMS.
In die toekoms, soos die tegnologie verouder en verder bevorder word, kan minimum wafer-fabs 'n belangrike krag in die halfgeleiervervaardigingsbedryf word. Hulle bied nie net aan klein besighede geleenthede om hierdie veld te betree nie, maar kan ook veranderinge in die kostestruktuur en produksiemodelle van die hele bedryf aandryf. Om hierdie doelwit te bereik, sal meer pogings in tegnologie, talentontwikkeling en ekosisteembou verg.
Op die lang termyn kan die suksesvolle bevordering van minimum wafer fabs 'n groot impak op die hele halfgeleierbedryf hê, veral in terme van voorsieningskettingdiversifikasie, vervaardigingsprosesbuigsaamheid en kostebeheer. Die wydverspreide toepassing van hierdie tegnologie sal help om verdere innovasie en vooruitgang in die wêreldwye halfgeleierbedryf te dryf.
Postyd: 25 Okt-2024