Puolijohteiden valmistuskentällä perinteinen laajamittainen, korkean pääoman sijoitusten valmistusmalli on mahdollinen vallankumous. Tulevalla "Ceatec 2024" -näyttelyssä Minimum Wafer Fab Promotion -organisaatio esittelee aivan uuden puolijohdevalmistusmenetelmää, joka hyödyntää erittäin pieniä puolijohdevalmistuslaitteita litografiaprosesseihin. Tämä innovaatio tuo ennennäkemättömät mahdollisuudet pienille ja keskisuurille yrityksille (pk-yrityksille) ja startup-yrityksille. Tässä artikkelissa syntetisoi asiaankuuluvaa tietoa tutkiakseen vähimmäis kiekkojen Fab -tekniikan taustalla, etuja, haasteita ja mahdollisia vaikutuksia puolijohdeteollisuuteen.
Puolijohdevalmistus on erittäin pääoma- ja teknologiaintensiivinen teollisuus. Puolijohdevalmistus vaatii perinteisesti suuria tehtaita ja puhtaita huoneita 12-tuumaisten kiekkojen massatuotannon tuottamiseksi. Jokaisen suuren kiekon FAB: n pääomasijoitus saavuttaa usein jopa 2 biljoonaa jeniä (noin 120 miljardia RMB), mikä vaikeuttaa pk -yritysten ja startup -yritysten pääsyä tähän kenttään. Vahvojen Fab -tekniikan vähimmäisteknologian syntyessä tämä tilanne on kuitenkin muuttunut.
Vahvojen vähimmäisvartijat ovat innovatiivisia puolijohteiden valmistusjärjestelmiä, jotka käyttävät 0,5 tuuman kiekkoja, mikä vähentää merkittävästi tuotantoasteikon ja pääomasijoituksia verrattuna perinteisiin 12 tuuman kiekkoihin. Tämän valmistuslaitteen pääomasijoitus on vain noin 500 miljoonaa jeniä (noin 23,8 miljoonaa RMB), mikä antaa pk -yrityksille ja startup -yrityksille aloittaa puolijohteiden valmistuksen alhaisemmalla sijoituksella.
Vähimmäisvoidon FAB-tekniikan alkuperä voidaan jäljittää Japanin edistyneen teollisuustieteen ja tekniikan (AIST) kansallisen instituutin aloittamaan tutkimushankkeeseen vuonna 2008. Tämän projektin tarkoituksena oli luoda uusi suuntaus puolijohdevalmistukseen saavuttamalla moniyhteisö, pienen erätuotanto. Japanin talous-, kauppa- ja teollisuusministeriön johtama aloite osallistui 140 japanilaisen yrityksen ja organisaation yhteistyöhön uuden sukupolven valmistusjärjestelmien kehittämiseksi, jonka tarkoituksena on vähentää merkittävästi kustannuksia ja teknisiä esteitä, jolloin auto- ja kodinkoneiden valmistajat voivat tuottaa tarvitsemiaan puolijohteita ja antureita.
** Vahvojen vähimmäisteknologian edut: **
1. ** Pienensi merkittävästi pääomasijoituksia: ** Perinteiset suuret kiekkojen fabit vaativat pääomasijoituksia, jotka ylittävät satoja miljardeja jeniä, kun taas kiekkojen vähimmäis -investoinnit ovat vain 1/100 - 1/1000 kyseisestä määrästä. Koska jokainen laite on pieni, suurille tehdastiloille tai fotoomille ei tarvita piirin muodostumista varten, mikä vähentää huomattavasti toimintakustannuksia.
2. ** Joustavat ja monipuoliset tuotantomallit: ** Vähimmäisvoipat keskittyvät monien pienerätuotteiden valmistukseen. Tämä tuotantomalli antaa pk -yrityksille ja startup -yrityksille nopeasti räätälöidä ja tuottaa tarpeensa mukaan vastaamaan räätälöityjen ja monipuolisten puolijohdetuotteiden markkinoiden kysyntää.
3. ** Yksinkertaistetut tuotantoprosessit: ** Vohvelien vähimmäislaitteiden valmistuslaitteilla on sama muoto ja koko kaikille prosesseille, ja kiekkojen kuljetusastiat (sukkulat) ovat universaalia jokaiselle vaiheelle. Koska laitteet ja kuljetukset toimivat puhtaassa ympäristössä, suuria puhtaita huoneita ei tarvitse ylläpitää. Tämä muotoilu vähentää merkittävästi valmistuskustannuksia ja monimutkaisuutta paikallisen puhtaan tekniikan ja yksinkertaistettujen tuotantoprosessien avulla.
4. ** Matala tehonkulutus ja kotitalouksien virrankäyttö: ** Vahvojen vähimmäislaitteiden valmistuslaitteet ovat myös vähäistä virrankulutusta ja ne voivat toimia vakiona kotitalouden AC100V -teholla. Tämä ominaisuus mahdollistaa näiden laitteiden käytön puhtaiden huoneiden ulkopuolella olevissa ympäristöissä vähentäen edelleen energiankulutusta ja toimintakustannuksia.
5. ** Lyhytetyt valmistussyklit: ** Laajamittainen puolijohdevalmistus vaatii tyypillisesti pitkän odotusajan tilauksesta toimitukseen, kun taas kiekkojen vähimmäismäärä voi saavuttaa puolijohteiden vaaditun määrän oikea-aikaisen tuotannon halutun ajanjakson aikana. Tämä etu on erityisen ilmeinen esineiden Internetin (IoT) kaltaisilla aloilla, jotka vaativat pieniä, korkean sekoittuneita puolijohdetuotteita.
** Teknologian esittely ja soveltaminen: **
"Ceatec 2024" -näyttelyssä vähimmäisvoiton FAB Fab Promotion -organisaatio esitteli litografiaprosessin käyttämällä erittäin pieniä puolijohdevalmistuslaitteita. Esittelyn aikana kolme konetta järjestettiin esittelemään litografiaprosessia, joka sisälsi vastustamisen pinnoitteen, altistumisen ja kehityksen. Kiekkojen kuljetussäiliö (sukkula) pidettiin kädessä, laitettiin laitteisiin ja aktivoitiin painikkeen painalluksella. Valmistumisen jälkeen sukkula nousi ja asetettiin seuraavalle laitteelle. Kunkin laitteen sisäinen tila ja eteneminen näytettiin niiden näytöissä.
Kun nämä kolme prosessia oli saatu päätökseen, kiekko tarkistettiin mikroskoopin alla, paljastaen kuvion sanoilla "Happy Halloween" ja kurpitsan kuva. Tämä demonstraatio ei vain esittänyt vähimmäis kiekkojen Fab -tekniikan toteutettavuutta, vaan korosti myös sen joustavuutta ja suurta tarkkuutta.
Lisäksi jotkut yritykset ovat alkaneet kokeilla vähimmäisvoidon Fab -tekniikkaa. Esimerkiksi Yokogawa Solutions, Yokogawa Electric Corporationin tytäryhtiö, on lanseerannut virtaviivaiset ja esteettisesti miellyttävät valmistuskoneet, suunnilleen juoma -myyntikoneen koon, jokaisella on funktiot puhdistusta, lämmitystä ja valotusta. Nämä koneet muodostavat tehokkaasti puolijohteiden valmistustuotantolinjan, ja "mini kiekko Fab" -tuotantolinjaan vaadittava vähimmäisalue on vain kahden tenniskentän koko, vain 1% 12-tuumaisen kiekko-fabin pinta-alasta.
Vahvojen vähimmäisvarastot kamppailevat tällä hetkellä kilpaillakseen suurten puolijohteiden tehtaiden kanssa. Erittäin hienoja piirimalleja, etenkin edistyneissä prosessitekniikoissa (kuten 7 nm ja alla), luottavat edelleen edistyneisiin laitteisiin ja laajamittaisiin valmistusominaisuuksiin. Vahvojen kiekkojen 0,5 tuuman kiekkoprosessit sopivat paremmin suhteellisen yksinkertaisten laitteiden, kuten anturien ja MEM: ien valmistukseen.
Vahvojen vähimmäisvartijat edustavat erittäin lupaavaa uutta malli puolijohteiden valmistukseen. Pienityksen, edullisten kustannusten ja joustavuuden vuoksi niiden odotetaan tarjoavan uusia markkinoita pk -yrityksille ja innovatiivisille yrityksille. Vahvojen FABS: n edut ovat erityisen ilmeisiä tietyillä sovellusalueilla, kuten internet, anturit ja MEMS.
Tulevaisuudessa, kun tekniikka kypsyy ja sitä edistetään edelleen, vähimmäisvoidosta voi tulla tärkeä voima puolijohteiden valmistusteollisuudessa. Ne eivät vain tarjoa pienyrityksille mahdollisuuksia päästä kentälle, vaan voivat myös johtaa muutoksiin koko teollisuuden kustannusrakenteessa ja tuotantomalleissa. Tämän tavoitteen saavuttaminen vaatii enemmän ponnisteluja tekniikan, kykyjen kehittämisessä ja ekosysteemien rakennuksessa.
Pitkällä aikavälillä vähimmäisvoidojen onnistuneella edistämisellä voi olla syvällinen vaikutus koko puolijohdeteollisuuteen, etenkin toimitusketjun monipuolistamisen, valmistusprosessien joustavuuden ja kustannusten hallinnan suhteen. Tämän tekniikan laajalle levinnyt soveltaminen auttaa lisäämään innovaatioita ja edistymistä globaalissa puolijohdeteollisuudessa.
Viestin aika: lokakuu-14-2024