Priemyselné správy: najmenšia oblátka na svete Fab

Minimálne oblátky Fabs sú inovatívne výrobné systémy polovodičov, ktoré používajú 0,5-palcové doštičky, čo výrazne znižuje rozsah výroby a kapitálové investície v porovnaní s tradičnými 12-palcovými doštičkami. Kapitálové investície do tohto výrobného zariadenia sú iba asi 500 miliónov jenov (približne 23,8 milióna RMB), čo umožňuje MSP a startupom začať výrobu polovodičov s nižšou investíciou.

Pôvod minimálnej technológie oblátok FAB sa dá vysledovať späť k výskumnému projektu iniciovaného Národným inštitútom pokročilej priemyselnej vedy a techniky (AIST) v Japonsku v roku 2008. Cieľom tohto projektu bolo vytvoriť nový trend v výrobe polovodičov dosiahnutím viacerých odstrát, drobnej výroby. Iniciatíva pod vedením Japonského ministerstva hospodárstva, obchodu a priemyslu zahŕňala spoluprácu medzi 140 japonskými spoločnosťami a organizáciami pri vývoji novej generácie výrobných systémov, ktorých cieľom bolo výrazne znížiť náklady a technické prekážky, čo umožnilo výrobcom automobilových a domácich zariadení vyrábať polovodiče a senzory, ktoré potrebujú.

** Výhody technológie minimálnej oblátky Fab: **

1. ** Výrazne znížené kapitálové investície: ** Tradičné veľkých oblátkových Fabs vyžadujú kapitálové investície presahujúce stovky miliárd jenov, zatiaľ čo cieľová investícia pre minimálne Fabs Fabs je iba 1/100 až 1/1000 tejto sumy. Pretože každé zariadenie je malé, nie je potrebné veľké výrobné priestory alebo fotomasky na tvorbu obvodov, čo výrazne znižuje prevádzkové náklady.

2. ** Flexibilné a rozmanité výrobné modely: ** Minimálne Fabs Fabs sa zameriavajú na výrobu rôznych výrobkov s malými šaržami. Tento výrobný model umožňuje MSP a startups rýchlo prispôsobiť a vyrábať podľa svojich potrieb a uspokojovať dopyt po trhu po prispôsobených a rozmanitých polovodičových výrobkoch.

3. ** Zjednodušené výrobné procesy: ** Výrobné vybavenie v minimálnych oblátkach Fabs má rovnaký tvar a veľkosť pre všetky procesy a prepravné kontajnery (kyvadlové doprava) sú univerzálne pre každý krok. Pretože vybavenie a kyvadlová doprava fungujú v čistom prostredí, nie je potrebné udržiavať veľké čisté miestnosti. Tento dizajn výrazne znižuje výrobné náklady a zložitosť prostredníctvom lokalizovanej čistej technológie a zjednodušených výrobných procesov.

4. ** Nízka spotreba energie a využitie energie v domácnosti: ** Výrobné vybavenie v minimálnych oblátkach Fabs má tiež nízku spotrebu energie a môže fungovať na štandardnom výkone domácnosti AC100V. Táto charakteristika umožňuje používanie týchto zariadení v prostrediach mimo čistých miestností, čím sa ďalej znižuje spotreba energie a prevádzkové náklady.

5. ** Skrátené výrobné cykly: ** Výroba polovodičov vo veľkom meradle zvyčajne vyžaduje dlhú dobu čakania od objednávky po doručenie, zatiaľ čo minimálne FABS FABS môžu dosiahnuť včasné výrobu požadovaného množstva polovodičov v požadovanom časovom rámci. Táto výhoda je zrejmá obzvlášť v oblastiach, ako je internet vecí (IoT), ktoré vyžadujú malé, polovodičové výrobky s vysokým rozlíšením.

** Demonštrácia a aplikácia technológie: **

Na výstave „Ceatec 2024“ organizácia propagácie minimálnej oblátky FAB preukázala litografický proces pomocou ultra-malého výrobného zariadenia polovodičov. Počas demonštrácie boli usporiadané tri stroje na predstavenie litografického procesu, ktorý zahŕňal odolávanie povlaku, expozície a vývoja. Prepravný kontajner doštičiek (raketoplán) bol držaný v ruke, umiestnený do zariadenia a aktivovaný stlačením tlačidla. Po dokončení bola kyvadlová doprava vyzdvihnutá a nastavená na ďalšie zariadenie. Vnútorný stav a pokrok každého zariadenia bol zobrazený na ich príslušných monitoroch.

Po dokončení týchto troch procesov sa oblátka skontrolovala pod mikroskopom, ktorý odhalil vzor so slovami „Happy Halloween“ a ilustráciou tekvice. Táto demonštrácia nielen predstavila uskutočniteľnosť minimálnej technológie oblátok, ale tiež zdôraznila jej flexibilitu a vysokú presnosť.

Niektoré spoločnosti navyše začali experimentovať s minimálnou technológiou oblátky. Napríklad spoločnosť Yokogawa Solutions, dcérska spoločnosť spoločnosti Yokogawa Electric Corporation, uviedla na trh zefektívnené a esteticky príjemné výrobné stroje, približne veľkosť automatu na nápoje, z ktorých každý je vybavený funkciami na čistenie, vykurovanie a expozíciu. Tieto stroje účinne tvoria výrobnú linku výroby polovodičov a minimálna plocha potrebná pre výrobnú linku „mini doštičiek Fab“ je iba veľkosť dvoch tenisových kurtov, iba 1% plochy 12-palcovej oblátky Fab.

Minimálne Fabs Fabs sa však v súčasnosti snažia konkurovať veľkým polovodičovým továrňam. Dizajn ultra jemných obvodov, najmä v pokročilých procesných technológiách (napríklad 7nm a nižšie), sa stále spoliehajú na pokročilé vybavenie a rozsiahle výrobné schopnosti. Procesy oblátky 0,5 palca s minimálnymi Fabs Fabs sú vhodnejšie na výrobu relatívne jednoduchých zariadení, ako sú senzory a MEMS.

Minimálne oblátky Fabs predstavujú veľmi sľubný nový model pre výrobu polovodičov. Očakáva sa, že charakterizované miniaturizáciou, nízkymi nákladmi a flexibilitou poskytnú nové trhové príležitosti pre MSP a inovatívne spoločnosti. Výhody minimálnych Fabov zanoviek sú obzvlášť zrejmé v konkrétnych oblastiach aplikácie, ako sú internet vecí, senzory a MEMS.

V budúcnosti, keď sa technológia dozrieva a je podporovaná ďalej, minimálne Fabs Fab by sa mohlo stať dôležitou silou v priemysle výroby polovodičov. Poskytujú nielen malé podniky príležitosti vstúpiť do tejto oblasti, ale môžu tiež viesť k zmenám v štruktúre nákladov a výrobných modeloch celého odvetvia. Dosiahnutie tohto cieľa si bude vyžadovať viac úsilia v oblasti technológie, rozvoja talentov a budovania ekosystémov.

Z dlhodobého hľadiska by úspešná propagácia Fabs minimálnych oblátok mohla mať hlboký vplyv na celý priemysel polovodičov, najmä pokiaľ ide o diverzifikáciu dodávateľského reťazca, flexibilitu výrobného procesu a kontrolu nákladov. Rozsiahla aplikácia tejto technológie pomôže riadiť ďalšie inovácie a pokrok v globálnom priemysle polovodičov.