Pooljuhtide tootmise valdkonnas seisab potentsiaalne revolutsioon silmitsi traditsioonilise suuremahulise kõrgekapitali investeerimismudeliga. Eelseisva näituse "CEATEC 2024" abil tutvustab minimaalne vahvli FAB-i reklaamiorganisatsioon uhiuut pooljuhtide tootmismeetodit, mis kasutab ultra-väikeste pooljuhtide tootmisseadmeid litograafiaprotsesside jaoks. See uuendus toob enneolematuid võimalusi väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele (VKEd) ja idufirmadele. See artikkel sünteesib asjakohast teavet, et uurida minimaalse vahvli FAB -tehnoloogia tausta, eeliseid, väljakutseid ja võimalikku mõju pooljuhtide tööstusele.
Pooljuhtide tootmine on väga kapitali- ja tehnoloogiamahukas tööstusharu. Traditsiooniliselt nõuab pooljuhtide tootmine suuri tehaseid ja puhast ruume, et massitootmist 12-tolliseid vahvleid toota. Iga suure vahvli vapustuse kapitaliinvesteeringud ulatuvad sageli kuni 2 triljonini jeeni (umbes 120 miljardit RMB), muutes VKEde ja alustavate ettevõtete jaoks selle välja sisenemise keeruliseks. Minimaalse vahvli FAB -tehnoloogia tekkimisega see olukord aga muutub.
Minimaalsed vahvlid on uuenduslikud pooljuhtide tootmissüsteemid, mis kasutavad 0,5-tolliseid vahvleid, vähendades märkimisväärselt tootmisskaalat ja kapitaliinvesteeringuid võrreldes traditsiooniliste 12-tolliste vahvlitega. Selle tootmisseadmete kapitaliinvesteering on vaid umbes 500 miljonit jeeni (umbes 23,8 miljonit RMB), mis võimaldab VKEdel ja idufirmadel alustada madalama investeeringuga pooljuhtide tootmist.
Minimaalse vahvli FAB-tehnoloogia päritolu saab jälgida teadusprojektist, mille algatas 2008. aastal Jaapanis Riiklik Advanced Industrial Science and Technology Instituut (AIST). Selle projekti eesmärk oli luua uus suundumus pooljuhtide tootmises, saavutades mitmesuguse ja väikese partiiga tootmise. Jaapani majandus-, kaubanduse ja tööstuse ministeeriumi juhitud algatus hõlmas 140 Jaapani ettevõtte ja organisatsiooni koostööd uue põlvkonna tootmissüsteemide väljatöötamiseks, mille eesmärk on märkimisväärselt vähendada kulusid ja tehnilisi tõkkeid, võimaldades autotööstuse ja koduseadmete tootjatel toota vajalikke pooljuhte ja andureid.
** Minimaalse vahvli vapustamistehnoloogia eelised: **
1. ** vähenenud kapitaliinvesteeringud: ** Traditsioonilised suured vahvlid FAB -id nõuavad kapitaliinvesteeringuid, mis ületavad sadu miljardeid jeeni, samas kui minimaalsete vahvlite FAB -de sihtinvesteering on ainult 1/100 kuni 1/1000 sellest summast. Kuna iga seade on väike, pole vooluringi moodustamiseks vaja suuri tehaseruume ega fotomaskeid, vähendades oluliselt tegevuskulusid.
2. ** Paindlikud ja mitmekesised tootmismudelid: ** minimaalsed vahvlid Fabs keskenduvad mitmesuguste väikeste partiide toodete tootmisele. See tootmismudel võimaldab VKEdel ja alustavatel ettevõtetel kiiresti kohandada ja toota vastavalt nende vajadustele, rahuldades kohandatud ja mitmekesiste pooljuhttoodete turunõudlust.
3. ** Lihtsustatud tootmisprotsessid: ** Minimaalse vahvli FAB -i tootmisseadmed on kõigi protsesside jaoks sama kuju ja suurusega ning vahvli transpordikonteinerid (süstikud) on iga sammu jaoks universaalsed. Kuna seadmed ja süstikud töötavad puhtas keskkonnas, pole vaja suuri puhtaid ruume hooldada. See disain vähendab märkimisväärselt tootmiskulusid ja keerukust lokaliseeritud puhta tehnoloogia ja lihtsustatud tootmisprotsesside kaudu.
4. ** Madal energiatarve ja majapidamise energiatarbimine: ** Minimaalse vahvli FAB -i tootmisseadmed pakuvad ka vähe energiatarbimist ja nad võivad töötada tavalise leibkonna AC100 V võimsusega. See omadus võimaldab neid seadmeid kasutada keskkondades väljaspool puhast ruume, vähendades veelgi energiatarbimist ja tegevuskulusid.
5. ** Lühendatud tootmistsüklid: ** Suuremahuline pooljuhtide tootmine nõuab tavaliselt pikka ooteaja tellimuseni kohaletoimetamiseni, samas kui minimaalsed vahvlid FAB-id suudavad saavutada nõutava koguse pooljuhtide õigeaegse tootmise soovitud aja jooksul. See eelis on eriti ilmne sellistes valdkondades nagu asjade Internet (IoT), mis nõuavad väikseid, suure seguga pooljuhtide tooteid.
** Tehnoloogia demonstratsioon ja rakendamine: **
Näitusel "CEATEC 2024" näitas minimaalne vahvli FAB-i reklaamiorganisatsioon litograafiaprotsessi, kasutades ülikergeid pooljuhtide tootmisseadmeid. Meeleavalduse ajal korraldati litograafiaprotsessi tutvustamiseks kolm masinat, mis hõlmas kattekihti, kokkupuudet ja arengut. Vahvli transpordikonteiner (süstik) hoiti käes, asetati seadmesse ja aktiveeriti ühe nupuvajutusega. Pärast valmimist võeti süstik üles ja seati järgmisele seadmele. Iga seadme sisemine olek ja progress kuvati vastavatel monitoridel.
Kui need kolm protsessi olid lõpule viidud, kontrolliti vahvlit mikroskoobi all, paljastades mustri sõnadega "Happy Halloween" ja kõrvitsa illustratsioon. See demonstratsioon mitte ainult ei näidanud minimaalse vahvli Fab -tehnoloogia teostatavust, vaid tõi välja ka selle paindlikkuse ja suure täpsuse.
Lisaks on mõned ettevõtted hakanud katsetama minimaalse vahvli FAB -tehnoloogiaga. Näiteks Yokogawa Electric Corporationi tütarettevõte Yokogawa Solutions on käivitanud sujuvamaks ja esteetiliselt meeldivad tootmismasinad, mis on umbes joogimüügimasina suurus, millest igaüks on varustatud puhastamise, kuumuse ja kokkupuute funktsioonidega. Need masinad moodustavad tõhusalt pooljuhtide tootmisliini ja minimaalne pindala, mis on vajalik "mini-vahvli" tootmisliini jaoks, on vaid kahe tenniseväljaku suurus, mis on vaid 1% 12-tollise vahvli vapustuse pindalast.
Minimaalsed vahvlid FAB -id näevad praegu vaeva, et konkureerida suurte pooljuhtide tehastega. Ultra-Fine Circuit Designs, eriti arenenud protsessitehnoloogiate (näiteks 7NM ja allpool) puhul, tuginevad endiselt täiustatud seadmetele ja suuremahulistele tootmisvõimalustele. Minimaalsete vahvlite FAB-de 0,5-tollised vahvliprotsessid sobivad paremini suhteliselt lihtsate seadmete, näiteks andurite ja MEMS-i tootmiseks.
Minimaalsed vahvlid FAB -d tähistavad pooljuhtide tootmiseks väga paljutõotavat uut mudelit. Miniaturiseerumise, odavate ja paindlikkuse järgi, eeldatakse, et nad pakuvad uusi turuvõimalusi VKEdele ja innovaatilistele ettevõtetele. Minimaalsete vahvlite FAB -de eelised on eriti ilmsed konkreetsetes rakenduspiirkondades nagu IoT, andurid ja MEMS.
Tulevikus, kui tehnoloogia küpseb ja seda edendatakse veelgi, võivad minimaalsed vahvlid FAB -id muutuda oluliseks jõuks pooljuhtide töötlevas tööstuses. Nad mitte ainult ei paku väikeettevõtetele võimalusi sellesse valdkonda siseneda, vaid võivad ka kogu tööstuse kulustruktuuri ja tootmismudelite muutusi juhtida. Selle eesmärgi saavutamine nõuab rohkem jõupingutusi tehnoloogia, talentide arendamise ja ökosüsteemi loomise alal.
Pikemas perspektiivis võib minimaalsete vahvlite FAB -de edukas edendamine avaldada sügavat mõju kogu pooljuhtide tööstusele, eriti tarneahela mitmekesistamise, tootmisprotsesside paindlikkuse ja kulude kontrolli osas. Selle tehnoloogia laialdane rakendamine aitab edendada edasist uuendusi ja edusamme globaalses pooljuhtide tööstuses.
Postiaeg: 14. oktoober2024