En el camp de fabricació de semiconductors, el tradicional model de fabricació d’inversions a gran escala a gran escala s’enfronta a una possible revolució. Amb la propera exposició "CEATEC 2024", l'organització mínima de promoció FAB FAB WOPS mostra un nou mètode de fabricació de semiconductors que utilitza equips de fabricació de semiconductors ultra-petits per a processos de litografia. Aquesta innovació aporta oportunitats sense precedents per a petites i mitjanes empreses (pimes) i startups. Aquest article sintetitzarà la informació rellevant per explorar els antecedents, els avantatges, els reptes i l’impacte potencial de la tecnologia de FAB mínima d’hòsties a la indústria dels semiconductors.
La fabricació de semiconductors és una indústria altament de capital i tecnologia. Tradicionalment, la fabricació de semiconductors requereix grans fàbriques i habitacions netes per produir-se hòsties de 12 polzades. La inversió de capital per a cada gran teixit hòstic sovint arriba fins a 2 bilions de iens (aproximadament 120 mil milions de RMB), cosa que dificulta que les pimes i les startups entrin en aquest camp. No obstant això, amb l’aparició de la tecnologia FAB de l’hòstia mínima, aquesta situació canvia.
Els FABs mínimes d’hòsties són sistemes innovadors de fabricació de semiconductors que utilitzen hòsties de 0,5 polzades, reduint significativament l’escala de producció i la inversió de capital en comparació amb les hòsties tradicionals de 12 polzades. La inversió de capital per a aquest equip de fabricació és de només uns 500 milions de iens (aproximadament 23,8 milions de RMB), permetent a les pimes i a les startups començar la fabricació de semiconductors amb una inversió més baixa.
Els orígens de la tecnologia mínima de Fab FAB es poden remuntar a un projecte de recerca iniciat per l’Institut Nacional de Ciències Industrials i Tecnologia Advanced Industrial (AIST) al Japó el 2008. Aquest projecte tenia com a objectiu crear una nova tendència en la fabricació de semiconductors aconseguint una producció multi-varietat i de petit bagatge. La iniciativa, dirigida pel Ministeri d’Economia, Comerç i Indústria del Japó, va implicar la col·laboració entre 140 empreses i organitzacions japoneses per desenvolupar una nova generació de sistemes de fabricació, amb l’objectiu de reduir significativament els costos i les barreres tècniques, permetent als fabricants d’automòbils i electrodomèstics produir semiconductors i sensors que necessiten.
** Avantatges de la tecnologia Fab Wafer mínima: **
1. ** Inversió de capital reduïda significativament: ** Els FABs tradicionals de grans hòsties requereixen inversions de capital superiors a centenars de milers de milions de iens, mentre que la inversió objectiu per a FABS mínims de les hòsties és de només 1/100 a 1/1000 d'aquesta quantitat. Com que cada dispositiu és petit, no cal que hi hagi grans espais de fàbrica ni fotomasks per a la formació de circuits, reduint molt els costos operatius.
2. ** Models de producció flexibles i diversos: ** Els Fabs de la hòstia mínims se centren en la fabricació de diversos productes per a petits lots. Aquest model de producció permet que les pimes i les startups personalitzin i produeixin ràpidament segons les seves necessitats, complint la demanda del mercat de productes semiconductors personalitzats i diversos.
3. ** Processos de producció simplificats: ** Els equips de fabricació en teixits mínims de les hòsties tenen la mateixa forma i mida per a tots els processos, i els contenidors de transport hòst (llançadores) són universals per a cada pas. Atès que els equips i les llançadores funcionen en un entorn net, no cal mantenir grans habitacions netes. Aquest disseny redueix significativament els costos de fabricació i la complexitat mitjançant la tecnologia neta localitzada i els processos de producció simplificats.
4. ** El consum d’energia baixa i l’ús d’energia de la llar: ** Els equips de fabricació en Fabs de Wafer Mínim també ofereixen un consum d’energia baixa i pot operar amb una potència estàndard de la llar AC100V. Aquesta característica permet utilitzar aquests dispositius en entorns fora de les habitacions netes, reduint encara més el consum d’energia i els costos operatius.
5. ** Cicles de fabricació escurçats: ** La fabricació de semiconductors a gran escala requereix normalment un llarg temps d’espera des de l’ordre fins al lliurament, mentre que els teixits d’hòsties mínimes poden aconseguir una producció puntual de la quantitat necessària de semiconductors dins del termini desitjat. Aquest avantatge és especialment evident en camps com Internet of Things (IoT), que requereixen productes semiconductors petits i de gran barreja.
** Demostració i aplicació de la tecnologia: **
A l'exposició "CEATEC 2024", l'Organització mínima de promoció FAB FAB va demostrar el procés de litografia mitjançant equips de fabricació de semiconductors ultra-small. Durant la demostració, es van disposar tres màquines per mostrar el procés de litografia, que va incloure el recobriment de resistències, l’exposició i el desenvolupament. El contenidor de transport hòst (llançadora) es va mantenir a la mà, es va col·locar a l'equip i es va activar amb la premsa d'un botó. Un cop finalitzada, la llançadora es va recollir i es va configurar al dispositiu següent. L’estat intern i el progrés de cada dispositiu es van mostrar als seus respectius monitors.
Un cop finalitzats aquests tres processos, la hòstia es va inspeccionar a un microscopi, revelant un patró amb les paraules "Happy Halloween" i una il·lustració de carbassa. Aquesta demostració no només va mostrar la viabilitat de la tecnologia mínima de Fab Wafer Fab, sinó que també va posar de manifest la seva flexibilitat i alta precisió.
A més, algunes empreses han començat a experimentar amb la tecnologia mínima de Wafer Fab. Per exemple, Yokogawa Solutions, filial de Yokogawa Electric Corporation, ha llançat màquines de fabricació racionalitzades i estèticament agradables, aproximadament de la mida d’una màquina expenedora de begudes, cadascuna equipada amb funcions per a la neteja, la calefacció i l’exposició. Aquestes màquines formen efectivament una línia de producció de fabricació de semiconductors i l’àrea mínima necessària per a una línia de producció “mini hòstia” és només de la mida de dos tribunals de tennis, només l’1% de l’àrea d’un FAF de 12 polzades.
No obstant això, actualment els Fabs de Wafer mínims lluiten per competir amb grans fàbriques de semiconductors. Els dissenys de circuits ultrafins, especialment en tecnologies avançades de processos (com ara 7nm i baix), encara es basen en equips avançats i capacitats de fabricació a gran escala. Els processos d’hòsties de 0,5 polzades de Fabs d’hòsties mínimes són més adequats per a la fabricació de dispositius relativament senzills, com ara sensors i mems.
Els Fabs Minuts Hers representen un nou model molt prometedor per a la fabricació de semiconductors. Caracteritzades per la miniaturització, el baix cost i la flexibilitat, es preveu que ofereixin noves oportunitats de mercat a les pimes i empreses innovadores. Els avantatges dels Fabs d’hòsties mínimes són especialment evidents en àrees d’aplicació específiques com IoT, sensors i MEMS.
En el futur, a mesura que la tecnologia madura i es promou encara més, els Fabs mínims d’hòsties podrien convertir -se en una força important en la indústria de la fabricació de semiconductors. No només proporcionen a les petites empreses oportunitats d’entrar en aquest camp, sinó que també poden generar canvis en l’estructura de costos i els models de producció de tota la indústria. Assolir aquest objectiu requerirà més esforços en la tecnologia, el desenvolupament de talents i la creació dels ecosistemes.
A la llarga, la promoció amb èxit de Fabs mínimes d’hòsties podria tenir un impacte profund en tota la indústria de semiconductors, particularment en termes de diversificació de la cadena de subministrament, flexibilitat del procés de fabricació i control de costos. L’aplicació generalitzada d’aquesta tecnologia ajudarà a impulsar més innovació i progrés en la indústria dels semiconductors mundials.
Posada a la hora: 14-2024 d'octubre