Yarı iletken üretim alanında, geleneksel büyük ölçekli, yüksek sermaye yatırımlı üretim modeli potansiyel bir devrimle karşı karşıyadır. Yaklaşan "CEATEC 2024" sergisiyle Minimum Gofret Fabrikası Tanıtım Organizasyonu, litografi işlemleri için ultra küçük yarı iletken üretim ekipmanlarını kullanan yepyeni bir yarı iletken üretim yöntemini sergiliyor. Bu yenilik, küçük ve orta ölçekli işletmeler (KOBİ'ler) ve yeni kurulan girişimler için benzeri görülmemiş fırsatlar getiriyor. Bu makale, minimum levha fabrikası teknolojisinin yarı iletken endüstrisi üzerindeki arka planını, avantajlarını, zorluklarını ve potansiyel etkisini araştırmak için ilgili bilgileri sentezleyecektir.
Yarı iletken üretimi oldukça sermaye ve teknoloji yoğun bir endüstridir. Geleneksel olarak yarı iletken üretimi, 12 inçlik plakaların seri üretimi için büyük fabrikalara ve temiz odalara ihtiyaç duyar. Her büyük gofret fabrikası için sermaye yatırımı genellikle 2 trilyon yene (yaklaşık 120 milyar RMB) ulaşıyor ve bu da KOBİ'lerin ve yeni kurulan girişimlerin bu alana girmesini zorlaştırıyor. Ancak minimum gofret fabrikası teknolojisinin ortaya çıkmasıyla bu durum değişiyor.
Minimum levha fabrikaları, 0,5 inçlik levhalar kullanan, geleneksel 12 inçlik levhalara kıyasla üretim ölçeğini ve sermaye yatırımını önemli ölçüde azaltan yenilikçi yarı iletken üretim sistemleridir. Bu üretim ekipmanına yönelik sermaye yatırımı yalnızca yaklaşık 500 milyon yen (yaklaşık 23,8 milyon RMB) olup, KOBİ'lerin ve yeni kurulan şirketlerin daha düşük bir yatırımla yarı iletken üretimine başlamasına olanak tanıyor.
Minimum levha fabrikası teknolojisinin kökenleri, 2008 yılında Japonya'daki Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (AIST) tarafından başlatılan bir araştırma projesine kadar uzanabilir. Bu proje, çok çeşitliliğe ulaşarak yarı iletken üretiminde yeni bir trend yaratmayı amaçladı. , küçük seri üretim. Japonya Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı liderliğindeki girişim, maliyetleri ve teknik engelleri önemli ölçüde azaltarak otomotiv ve ev aletleri üreticilerinin yarı iletkenleri üretmesine olanak tanıyan yeni nesil üretim sistemleri geliştirmek amacıyla 140 Japon şirketi ve kuruluşu arasındaki işbirliğini içeriyordu. ve ihtiyaç duydukları sensörler.
**Minimum Wafer Fab Teknolojisinin Avantajları:**
1. **Önemli Ölçüde Azalan Sermaye Yatırımı:** Geleneksel büyük gofret fabrikaları yüz milyarlarca yen'i aşan sermaye yatırımları gerektirirken, minimum gofret fabrikaları için hedef yatırım bu miktarın yalnızca 1/100 ila 1/1000'idir. Her cihaz küçük olduğundan devre oluşumu için büyük fabrika alanlarına veya fotomaskelere gerek kalmaz, bu da işletme maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
2. **Esnek ve Çeşitli Üretim Modelleri:** Minimum gofret fabrikaları çeşitli küçük partili ürünlerin imalatına odaklanır. Bu üretim modeli, KOBİ'lerin ve yeni kurulan şirketlerin ihtiyaçlarına göre hızla özelleştirmelerine ve üretim yapmalarına olanak tanıyarak, özelleştirilmiş ve çeşitli yarı iletken ürünlere yönelik pazar talebini karşılıyor.
3. **Basitleştirilmiş Üretim Süreçleri:** Minimum levha fabrikalarındaki üretim ekipmanı, tüm süreçler için aynı şekil ve boyuta sahiptir ve levha taşıma konteynırları (mekikler) her adım için evrenseldir. Ekipman ve servisler temiz bir ortamda çalıştığı için geniş temiz odaların bakımına gerek yoktur. Bu tasarım, yerelleştirilmiş temiz teknoloji ve basitleştirilmiş üretim süreçleri aracılığıyla üretim maliyetlerini ve karmaşıklığı önemli ölçüde azaltır.
4. **Düşük Güç Tüketimi ve Ev Enerjisi Kullanımı:** Minimum levha fabrikalarındaki üretim ekipmanı aynı zamanda düşük güç tüketimine sahiptir ve standart ev tipi AC100V gücüyle çalışabilir. Bu özellik, bu cihazların temiz odalar dışındaki ortamlarda kullanılmasına olanak tanıyarak enerji tüketimini ve işletme maliyetlerini daha da azaltır.
5. **Kısaltılmış Üretim Döngüleri:** Büyük ölçekli yarı iletken üretimi genellikle siparişten teslimata kadar uzun bir bekleme süresi gerektirirken, minimum levha fabrikası istenen zaman çerçevesinde gerekli miktarda yarı iletkenin zamanında üretimini gerçekleştirebilir. Bu avantaj, özellikle küçük, yüksek karışımlı yarı iletken ürünler gerektiren Nesnelerin İnterneti (IoT) gibi alanlarda belirgindir.
**Teknolojinin Gösterimi ve Uygulaması:**
"CEATEC 2024" sergisinde Minimum Gofret Fabrikası Tanıtım Organizasyonu, ultra küçük yarı iletken üretim ekipmanı kullanılarak litografi sürecini gösterdi. Gösteri sırasında, dirençli kaplama, pozlama ve geliştirmeyi içeren litografi sürecini sergilemek için üç makine düzenlendi. Gofret taşıma kabı (mekik) elde tutularak ekipmanın içine yerleştirildi ve bir düğmeye basılarak çalıştırıldı. Tamamlandıktan sonra mekik alındı ve bir sonraki cihaza kuruldu. Her cihazın dahili durumu ve ilerlemesi ilgili monitörlerde görüntülendi.
Bu üç işlem tamamlandıktan sonra, gofret mikroskop altında incelendi ve üzerinde "Cadılar Bayramınız Kutlu Olsun" yazan bir desen ve balkabağı illüstrasyonu ortaya çıktı. Bu gösteri yalnızca minimum levha fabrikası teknolojisinin fizibilitesini göstermekle kalmadı, aynı zamanda esnekliğini ve yüksek hassasiyetini de vurguladı.
Ek olarak, bazı şirketler minimum levha fabrikası teknolojisini denemeye başladı. Örneğin, Yokogawa Electric Corporation'ın bir yan kuruluşu olan Yokogawa Solutions, her biri temizleme, ısıtma ve teşhir etme işlevleriyle donatılmış, kabaca bir içecek otomatı boyutunda, modern ve estetik açıdan hoş üretim makineleri piyasaya sürdü. Bu makineler etkili bir şekilde bir yarı iletken üretim üretim hattı oluşturur ve bir "mini gofret fabrikası" üretim hattı için gereken minimum alan yalnızca iki tenis kortu büyüklüğündedir, yani 12 inçlik bir gofret fabrikasının alanının yalnızca %1'idir.
Ancak minimum levha fabrikaları şu anda büyük yarı iletken fabrikalarıyla rekabet etmekte zorlanıyor. Özellikle gelişmiş proses teknolojilerindeki (7nm ve altı gibi) ultra ince devre tasarımları hâlâ gelişmiş ekipmanlara ve büyük ölçekli üretim yeteneklerine dayanmaktadır. Minimum levha fabrikalarının 0,5 inçlik levha işlemleri, sensörler ve MEMS gibi nispeten basit cihazların imalatı için daha uygundur.
Minimum levha fabrikaları, yarı iletken üretimi için oldukça umut verici yeni bir modeli temsil ediyor. Minyatürleştirme, düşük maliyet ve esneklik ile karakterize edilen bu ürünlerin KOBİ'ler ve yenilikçi şirketler için yeni pazar fırsatları sağlaması bekleniyor. Minimum levha fabrikalarının avantajları özellikle IoT, sensörler ve MEMS gibi belirli uygulama alanlarında belirgindir.
Gelecekte, teknoloji olgunlaştıkça ve daha da teşvik edildikçe, minimum levha fabrikaları yarı iletken imalat endüstrisinde önemli bir güç haline gelebilir. Yalnızca küçük işletmelere bu alana girme fırsatları sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tüm sektörün maliyet yapısında ve üretim modellerinde değişikliklere yol açabilir. Bu hedefe ulaşmak teknoloji, yetenek geliştirme ve ekosistem oluşturma konularında daha fazla çaba gerektirecektir.
Uzun vadede, minimum levha fabrikalarının başarılı bir şekilde teşvik edilmesi, özellikle tedarik zinciri çeşitlendirmesi, üretim süreci esnekliği ve maliyet kontrolü açısından tüm yarı iletken endüstrisi üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir. Bu teknolojinin yaygın olarak uygulanması, küresel yarı iletken endüstrisinde daha fazla yenilik ve ilerlemenin sağlanmasına yardımcı olacaktır.
Gönderim zamanı: 25 Ekim 2024