Balita sa Industriya: Ang Pinakamaliit na Wafer Fab sa Mundo

Ang mga minimum na wafer fab ay mga makabagong sistema ng pagmamanupaktura ng semiconductor na gumagamit ng 0.5-inch na mga wafer, na makabuluhang binabawasan ang sukat ng produksyon at pamumuhunan sa kapital kumpara sa tradisyonal na 12-inch na mga wafer. Ang puhunan ng kapital para sa kagamitan sa pagmamanupaktura na ito ay humigit-kumulang 500 milyong yen (humigit-kumulang 23.8 milyong RMB), na nagbibigay-daan sa mga SME at mga startup na simulan ang paggawa ng semiconductor na may mas mababang pamumuhunan.

Ang mga pinagmulan ng minimum na wafer fab na teknolohiya ay maaaring masubaybayan pabalik sa isang proyekto sa pananaliksik na sinimulan ng National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) sa Japan noong 2008. Ang proyektong ito ay naglalayong lumikha ng isang bagong trend sa paggawa ng semiconductor sa pamamagitan ng pagkamit ng multi-variety , maliit na batch na produksyon. Ang inisyatiba, sa pangunguna ng Ministry of Economy, Trade and Industry ng Japan, ay nagsasangkot ng pakikipagtulungan sa 140 mga kumpanya at organisasyon ng Japan upang bumuo ng isang bagong henerasyon ng mga sistema ng pagmamanupaktura, na naglalayong makabuluhang bawasan ang mga gastos at teknikal na hadlang, na nagpapahintulot sa mga tagagawa ng automotive at home appliance na gumawa ng mga semiconductor. at mga sensor na kailangan nila.

**Mga Bentahe ng Minimum Wafer Fab Technology:**

1. **Malaking Nabawasang Puhunan sa Kapital:** Ang mga tradisyunal na malalaking wafer fab ay nangangailangan ng mga pamumuhunang kapital na lampas sa daan-daang bilyong yen, habang ang target na pamumuhunan para sa pinakamababang wafer fab ay 1/100 hanggang 1/1000 lamang ng halagang iyon. Dahil maliit ang bawat device, hindi na kailangan ng malalaking factory space o photomask para sa pagbuo ng circuit, na lubos na nakakabawas sa mga gastos sa pagpapatakbo.

2. **Flexible at Diverse Production Models:** Minimum wafer fab focus sa paggawa ng iba't ibang small-batch na produkto. Ang modelo ng produksyon na ito ay nagbibigay-daan sa mga SME at mga startup na mabilis na mag-customize at gumawa ayon sa kanilang mga pangangailangan, na nakakatugon sa pangangailangan sa merkado para sa mga customized at magkakaibang mga produkto ng semiconductor.

3. **Mga Pinasimpleng Proseso ng Produksyon:** Ang mga kagamitan sa pagmamanupaktura sa mga minimum na wafer fab ay may parehong hugis at sukat para sa lahat ng mga proseso, at ang mga wafer transport container (shuttles) ay pangkalahatan para sa bawat hakbang. Dahil ang mga kagamitan at shuttle ay gumagana sa isang malinis na kapaligiran, hindi na kailangang magpanatili ng malalaking malinis na silid. Ang disenyong ito ay makabuluhang binabawasan ang mga gastos sa pagmamanupaktura at pagiging kumplikado sa pamamagitan ng localized na malinis na teknolohiya at pinasimpleng proseso ng produksyon.

4. **Mababang Power Consumption at Household Power Use:** Ang manufacturing equipment sa minimum wafer fabs ay nagtatampok din ng mababang power consumption at maaaring gumana sa karaniwang sambahayan na AC100V power. Ang katangiang ito ay nagbibigay-daan sa mga device na ito na magamit sa mga kapaligiran sa labas ng malilinis na silid, na higit na nagpapababa sa pagkonsumo ng enerhiya at mga gastos sa pagpapatakbo.

5. **Pinaikling Mga Siklo ng Paggawa:** Ang malalaking semiconductor na pagmamanupaktura ay karaniwang nangangailangan ng mahabang oras ng paghihintay mula sa pag-order hanggang sa paghahatid, habang ang pinakamababang wafer fab ay maaaring makamit ang on-time na produksyon ng kinakailangang dami ng semiconductor sa loob ng gustong timeframe. Ang kalamangan na ito ay partikular na nakikita sa mga larangan tulad ng Internet of Things (IoT), na nangangailangan ng maliliit, high-mix na mga produktong semiconductor.

**Pagpapakita at Paglalapat ng Teknolohiya:**

Sa "CEATEC 2024" na eksibisyon, ipinakita ng Minimum Wafer Fab Promotion Organization ang proseso ng lithography gamit ang ultra-small semiconductor manufacturing equipment. Sa panahon ng demonstrasyon, tatlong makina ang inayos upang ipakita ang proseso ng litograpiya, na kinabibilangan ng resist coating, exposure, at development. Ang wafer transport container (shuttle) ay hinawakan sa kamay, inilagay sa kagamitan, at isinaaktibo sa pagpindot ng isang pindutan. Pagkatapos makumpleto, kinuha ang shuttle at itinakda sa susunod na device. Ang panloob na katayuan at pag-unlad ng bawat aparato ay ipinakita sa kani-kanilang mga monitor.

Kapag nakumpleto na ang tatlong prosesong ito, siniyasat ang wafer sa ilalim ng mikroskopyo, na nagpapakita ng pattern na may mga salitang "Happy Halloween" at isang ilustrasyon ng kalabasa. Ang demonstrasyon na ito ay hindi lamang ipinakita ang pagiging posible ng minimum na wafer fab na teknolohiya ngunit na-highlight din ang flexibility at mataas na katumpakan nito.

Bilang karagdagan, ang ilang mga kumpanya ay nagsimulang mag-eksperimento sa minimum na teknolohiya ng wafer fab. Halimbawa, ang Yokogawa Solutions, isang subsidiary ng Yokogawa Electric Corporation, ay naglunsad ng mga streamlined at aesthetically pleasing manufacturing machine, halos kasing laki ng beverage vending machine, bawat isa ay nilagyan ng mga function para sa paglilinis, pag-init, at exposure. Ang mga makinang ito ay epektibong bumubuo ng isang semiconductor manufacturing production line, at ang minimum na lugar na kinakailangan para sa isang "mini wafer fab" na linya ng produksyon ay kasinlaki lamang ng dalawang tennis court, 1% lang ng area ng isang 12-inch wafer fab.

Gayunpaman, ang mga minimum na wafer fab ay kasalukuyang nakikipagkumpitensya sa malalaking pabrika ng semiconductor. Ang mga napakahusay na disenyo ng circuit, lalo na sa mga advanced na teknolohiya ng proseso (tulad ng 7nm at mas mababa), ay umaasa pa rin sa mga advanced na kagamitan at malakihang kakayahan sa pagmamanupaktura. Ang 0.5-inch na proseso ng wafer ng mga minimum na wafer fab ay mas angkop para sa paggawa ng medyo simpleng mga device, tulad ng mga sensor at MEMS.

Ang pinakamababang wafer fab ay kumakatawan sa isang napaka-promising na bagong modelo para sa paggawa ng semiconductor. Nailalarawan sa pamamagitan ng miniaturization, mababang gastos, at flexibility, inaasahang magbibigay sila ng mga bagong pagkakataon sa merkado para sa mga SME at makabagong kumpanya. Ang mga bentahe ng minimum na wafer fab ay partikular na nakikita sa mga partikular na lugar ng aplikasyon gaya ng IoT, sensor, at MEMS.

Sa hinaharap, habang ang teknolohiya ay tumataas at mas na-promote pa, ang pinakamababang wafer fab ay maaaring maging isang mahalagang puwersa sa industriya ng pagmamanupaktura ng semiconductor. Hindi lamang nagbibigay ang mga ito ng mga pagkakataon sa maliliit na negosyo na pumasok sa larangang ito ngunit maaari ring magdulot ng mga pagbabago sa istruktura ng gastos at mga modelo ng produksyon ng buong industriya. Ang pagkamit ng layuning ito ay mangangailangan ng higit pang pagsisikap sa teknolohiya, pagbuo ng talento, at pagbuo ng ecosystem.

Sa katagalan, ang matagumpay na pag-promote ng mga minimum na wafer fab ay maaaring magkaroon ng malalim na epekto sa buong industriya ng semiconductor, lalo na sa mga tuntunin ng sari-saring supply chain, flexibility ng proseso ng pagmamanupaktura, at kontrol sa gastos. Ang malawakang paggamit ng teknolohiyang ito ay makakatulong sa paghimok ng karagdagang pagbabago at pag-unlad sa pandaigdigang industriya ng semiconductor.