Novice v industriji: najmanjša rezina na svetu

Minimalne rezine so inovativni sistemi za proizvodnjo polprevodnikov, ki uporabljajo 0,5-palčne rezine, kar znatno zmanjšuje proizvodno lestvico in kapitalske naložbe v primerjavi s tradicionalnimi 12-palčnimi rezinami. Kapitalska naložba za to proizvodno opremo znaša le približno 500 milijonov jenov (približno 23,8 milijona RMB), kar omogoča, da MSP in startupi začnejo s proizvodnjo polprevodnikov z nižjo naložbo.

Izvor tehnologije minimalne rezine Fab je mogoče zaslediti do raziskovalnega projekta, ki ga je leta 2008 na Japonskem sprožil Nacionalni inštitut za napredno industrijsko znanost in tehnologijo (AIST). Ta projekt je želel ustvariti nov trend v proizvodnji polprevodnikov z doseganjem večkratne, majhne proizvodnje. Pobuda, ki jo je vodilo japonsko ministrstvo za gospodarstvo, trgovino in industrijo, je vključevala sodelovanje med 140 japonskimi podjetji in organizacijami za razvoj nove generacije proizvodnih sistemov, katerih namen je znatno zmanjšati stroške in tehnične ovire, s čimer je proizvajalcem avtomobilskih in domačih naprav omogočil proizvodnjo polprevodnikov in senzorjev, ki jih potrebujejo.

** Prednosti tehnologije minimalne rezine Fab: **

1. ** Znanstveno zmanjšano kapitalsko naložbo: ** Tradicionalne velike rezine zahtevajo kapitalske naložbe, ki presegajo sto milijard jenov, medtem ko je ciljna naložba za minimalne rezinske fabe le 1/100 do 1/1000 tega zneska. Ker je vsaka naprava majhna, ni potrebe po velikih tovarniških prostorih ali fotomastih za tvorbo vezja, kar močno zmanjša operativne stroške.

2. ** Prilagodljivi in ​​raznoliki proizvodni modeli: ** Minimalne rezine se osredotočajo na izdelavo različnih izdelkov z majhnimi šarti. Ta proizvodni model omogoča, da MSP in startupi hitro prilagodijo in proizvajajo glede na njihove potrebe, pri čemer izpolnjujejo povpraševanje po prilagojenih in raznolikih polprevodniških izdelkih.

3. ** Poenostavljeni proizvodni procesi: ** Proizvodna oprema v minimalnih rezinah ima enako obliko in velikost za vse procese, zabojniki za transport rezin (shuttle) pa so univerzalni za vsak korak. Ker oprema in avtobusi delujejo v čistem okolju, ni treba vzdrževati velikih čistih prostorov. Ta zasnova znatno zmanjšuje stroške in zapletenost proizvodnje z lokalizirano čisto tehnologijo in poenostavljenimi proizvodnimi procesi.

4. ** Nizka poraba energije in poraba energije gospodinjstva: ** Proizvodna oprema v minimalnih rezinah ima tudi nizko porabo energije in lahko deluje na standardni energiji gospodinjstva AC100V. Ta značilnost omogoča uporabo teh naprav v okoljih zunaj čistih prostorov, kar še dodatno zmanjšuje porabo energije in operativne stroške.

5. ** Skrajšani proizvodni cikli: ** Obsežna proizvodnja polprevodnikov običajno zahteva dolg čas čakanja od naročila do dostave, medtem ko lahko minimalne rezine v času želenega časovnega okvira dosežejo pravočasno proizvodnjo zahtevane količine polprevodnikov. Ta prednost je še posebej očitna na področjih, kot je Internet of Things (IoT), ki potrebujejo majhne polprevodniške izdelke z visoko mešanico.

** demonstracija in uporaba tehnologije: **

Na razstavi "Ceatec 2024" je minimalna organizacija za promocijo rezin Fab pokazala postopek litografije z uporabo ultra-majhne opreme za polprevodniške proizvodnje. Med demonstracijo so bili razporejeni trije stroji, ki so prikazali postopek litografije, ki je vključeval upornost, izpostavljenost in razvoj. Zabojnik za transportno rezino (shuttle) je bil pridržan v roki, postavljen v opremo in aktiviran s pritiskom na gumb. Po zaključku so shuttle pobrali in postavili na naslednjo napravo. Notranji status in napredek vsake naprave sta bila prikazana na njihovih monitorjih.

Ko so bili ti trije postopki zaključeni, je bila rezina pregledana pod mikroskopom, ki je razkrila vzorec z besedami "Happy Halloween" in bučno ilustracijo. Ta demonstracija ni pokazala le izvedljivosti tehnologije minimalne rezine, ampak je tudi poudarila njegovo prilagodljivost in visoko natančnost.

Poleg tega so nekatera podjetja začela eksperimentirati z minimalno tehnologijo Wafer Fab. Na primer, Yokogawa Solutions, hčerinsko podjetje Yokogawa Electric Corporation, je predstavilo racionalizirane in estetsko prijetne proizvodne stroje, približno velikosti prodajnega stroja za pijače, vsakega opremljenega s funkcijami za čiščenje, ogrevanje in izpostavljenost. Ti stroji dejansko tvorijo proizvodno linijo za proizvodnjo polprevodnikov, minimalna površina, ki je potrebna za proizvodno linijo "mini rezine Fab", pa je le velikost dveh teniških sodišč, le 1% površine 12-palčne rezine.

Vendar se minimalne rezine, ki se trenutno borijo za tekmovanje z velikimi tovarnami polprevodnikov. Ultra-fine vezje, zlasti v naprednih procesnih tehnologijah (na primer 7 nm in spodaj), se še vedno zanašajo na napredno opremo in obsežne proizvodne zmogljivosti. 0,5-palčni postopki rezin minimalnih rezin so primernejši za izdelavo relativno preprostih naprav, kot so senzorji in MEM.

Minimalne rezine predstavljajo zelo obetaven nov model za proizvodnjo polprevodnikov. Za katere so značilne miniaturizacije, nizki stroški in prilagodljivost, naj bi zagotovili nove tržne priložnosti za MSP in inovativna podjetja. Prednosti minimalnih rezin so še posebej vidne na določenih območjih uporabe, kot so IoT, senzorji in MEM.

V prihodnosti bi lahko, ko tehnologija dozori in spodbuja nadaljnje, minimalne rezine postali pomembna sila v industriji proizvodnje polprevodnikov. Majemu podjetjem ne omogočajo le priložnosti za vstop na to področje, ampak lahko spodbudijo tudi spremembe v strukturi stroškov in proizvodnih modelov celotne panoge. Za dosego tega cilja bo potrebnih več naporov na področju tehnologije, razvoja talentov in gradnji ekosistemov.

Dolgoročno bi lahko uspešna promocija minimalnih rezin močno vplivala na celotno industrijo polprevodnikov, zlasti v smislu diverzifikacije dobavne verige, prilagodljivosti proizvodnih procesov in nadzora stroškov. Široka uporaba te tehnologije bo pripomogla k nadaljnjim inovacijam in napredku v globalni industriji polprevodnikov.