اخبار صنعت: کوچکترین فاب ویفر جهان

حداقل فاب های ویفر سیستم های تولید نیمه هادی نوآورانه هستند که از ویفرهای 0.5 اینچی استفاده می کنند ، مقیاس تولید و سرمایه گذاری را به میزان قابل توجهی در مقایسه با ویفرهای سنتی 12 اینچی کاهش می دهد. سرمایه گذاری برای این تجهیزات تولیدی تنها حدود 500 میلیون ین (تقریباً 23.8 میلیون RMB) است که باعث می شود SME ها و استارتاپ ها تولید نیمه هادی را با سرمایه گذاری کمتری شروع کنند.

منشأ حداقل فناوری FAB ویفر را می توان به یک پروژه تحقیقاتی که توسط انستیتوی ملی علوم و فناوری پیشرفته صنعتی (AIST) در سال 2008 آغاز شده است ، ردیابی کرد. این پروژه با هدف ایجاد یک روند جدید در تولید نیمه هادی با دستیابی به تولید چند متغیره و کوچک انجام شد. این ابتکار عمل ، به رهبری وزارت اقتصاد ، تجارت و صنعت ژاپن ، شامل همکاری بین 140 شرکت و سازمان ژاپنی برای توسعه نسل جدیدی از سیستم های تولیدی ، با هدف کاهش قابل توجه هزینه ها و موانع فنی ، به تولید کنندگان خودرو و لوازم خانگی برای تولید نیمه هادی ها و سنسورهای مورد نیاز است.

** مزایای حداقل فناوری FAB ویفر: **

1. ** به طور قابل توجهی سرمایه گذاری سرمایه را کاهش می دهد: ** فاب های بزرگ ویفر بزرگ سنتی نیاز به سرمایه گذاری بیش از صدها میلیارد میلیارد ین دارند ، در حالی که سرمایه گذاری هدف برای حداقل فاب های ویفر فقط 1/100 تا 1/1000 از این مبلغ است. از آنجا که هر دستگاه کوچک است ، دیگر نیازی به فضاهای بزرگ کارخانه یا فوتوماش برای تشکیل مدار نیست ، و هزینه های عملیاتی را تا حد زیادی کاهش می دهد.

2. ** مدل های تولیدی انعطاف پذیر و متنوع: ** حداقل فاب های ویفر بر ساخت انواع محصولات کوچک با دسته های کوچک تمرکز می کنند. این مدل تولید به SME ها و استارتاپ ها اجازه می دهد تا با توجه به نیازهای خود به سرعت سفارشی سازی و تولید کنند و تقاضای بازار برای محصولات نیمه هادی سفارشی و متنوع را برآورده کنند.

3. ** فرآیندهای تولید ساده: ** تجهیزات تولیدی در حداقل فاب های ویفر برای همه فرآیندها دارای یک شکل و اندازه یکسان هستند و ظروف حمل و نقل ویفر (شاتل) برای هر مرحله جهانی هستند. از آنجا که تجهیزات و شاتل ها در یک محیط تمیز کار می کنند ، نیازی به نگهداری اتاق های تمیز بزرگ نیست. این طرح به طور قابل توجهی هزینه های تولید و پیچیدگی را از طریق فناوری تمیز موضعی و فرآیندهای تولید ساده کاهش می دهد.

4. ** مصرف کم مصرف و استفاده از انرژی خانگی: ** تجهیزات تولیدی در حداقل فاب های ویفر نیز دارای مصرف کم مصرف هستند و می توانند بر روی قدرت استاندارد AC100V خانگی کار کنند. این ویژگی اجازه می دهد تا از این دستگاه ها در محیط های خارج از اتاق های تمیز استفاده شود و باعث کاهش بیشتر مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی شود.

5. ** چرخه های تولید کوتاه: ** تولید نیمه هادی در مقیاس بزرگ به طور معمول نیاز به زمان انتظار طولانی از سفارش تا تحویل دارد ، در حالی که حداقل فاب های ویفر می توانند در بازه زمانی مورد نظر به تولید به موقع از مقدار مورد نیاز نیمه هادی ها دست یابند. این مزیت به ویژه در زمینه هایی مانند اینترنت اشیاء (IoT) مشهود است ، که به محصولات نیمه هادی کوچک و با مخلوط بالا نیاز دارند.

** تظاهرات و کاربرد فناوری: **

در نمایشگاه "CEATEC 2024" ، حداقل سازمان ارتقاء ویفر FAB فرآیند لیتوگرافی را با استفاده از تجهیزات تولید نیمه هادی فوق العاده کوچک نشان داد. در طول تظاهرات ، سه دستگاه برای نمایش فرآیند لیتوگرافی ، که شامل مقاومت در برابر پوشش ، قرار گرفتن در معرض و توسعه بود ، ترتیب داده شدند. ظرف حمل و نقل ویفر (شاتل) در دست نگه داشته شد ، در تجهیزات قرار گرفت و با فشار یک دکمه فعال شد. پس از اتمام ، شاتل برداشت و روی دستگاه بعدی تنظیم شد. وضعیت داخلی و پیشرفت هر دستگاه بر روی مانیتورهای مربوطه نمایش داده شد.

پس از اتمام این سه فرآیند ، ویفر تحت میکروسکوپ مورد بازرسی قرار گرفت و الگویی را با کلمات "هالووین مبارک" و یک تصویر کدو تنبل آشکار کرد. این تظاهرات نه تنها امکان سنجی حداقل فناوری FAB ویفر را نشان می دهد بلکه انعطاف پذیری و دقت آن را نیز برجسته می کند.

علاوه بر این ، برخی از شرکت ها با حداقل فناوری FAB ویفر آزمایش کرده اند. به عنوان مثال ، Solutions Yokogawa ، یک شرکت تابعه شرکت Electric Yokogawa ، ماشینهای تولیدی ساده و از نظر زیبایی شناختی را راه اندازی کرده است ، تقریباً به اندازه یک دستگاه فروش نوشیدنی ، هر یک مجهز به کارکردهایی برای تمیز کردن ، گرمایش و قرار گرفتن در معرض. این دستگاه ها به طور موثری یک خط تولید تولید نیمه هادی را تشکیل می دهند و حداقل مساحت مورد نیاز برای یک خط تولید "مینی ویفر فاب" تنها اندازه دو زمین تنیس است ، فقط 1 ٪ از مساحت یک فاب 12 اینچی.

با این حال ، حداقل فاب های ویفر در حال حاضر برای رقابت با کارخانه های بزرگ نیمه هادی تلاش می کنند. طرح های مدار فوق العاده ریز ، به ویژه در فن آوری های فرآیند پیشرفته (مانند 7 نانومتر و پایین) ، هنوز هم به تجهیزات پیشرفته و قابلیت های تولید در مقیاس بزرگ متکی هستند. فرآیندهای ویفر 0.5 اینچی از حداقل فاب های ویفر برای تولید دستگاه های نسبتاً ساده مانند سنسورها و MEM مناسب تر هستند.

حداقل فاب های ویفر یک مدل جدید بسیار امیدوار کننده برای تولید نیمه هادی را نشان می دهد. با توجه به مینیاتوریزاسیون ، کم هزینه و انعطاف پذیری ، از آنها انتظار می رود فرصت های جدید بازار را برای شرکتهای کوچک و متوسط ​​و شرکت های نوآورانه فراهم کند. مزایای حداقل فاب های ویفر به ویژه در مناطق کاربردی خاص مانند IoT ، سنسورها و MEM ها مشهود است.

در آینده ، با بالغ شدن این فناوری و پیشرفت بیشتر ، حداقل فاب های ویفر می توانند به یک نیروی مهم در صنعت تولید نیمه هادی تبدیل شوند. آنها نه تنها فرصت هایی برای ورود به این زمینه به مشاغل کوچک ارائه می دهند بلکه ممکن است تغییراتی در ساختار هزینه و مدل های تولید کل صنعت ایجاد کنند. دستیابی به این هدف نیاز به تلاش های بیشتری در فناوری ، توسعه استعداد و ساخت اکوسیستم دارد.

در طولانی مدت ، ارتقاء موفقیت آمیز حداقل فاب های ویفر می تواند تأثیر عمیقی بر کل صنعت نیمه هادی داشته باشد ، به ویژه از نظر تنوع زنجیره تأمین ، انعطاف پذیری فرآیند تولید و کنترل هزینه. کاربرد گسترده این فناوری به نوآوری و پیشرفت بیشتر در صنعت نیمه هادی جهانی کمک خواهد کرد.