Në fushën e prodhimit të gjysmëpërçuesve, modeli tradicional i prodhimit të investimeve në shkallë të gjerë dhe me kapital të lartë po përballet me një revolucion të mundshëm. Me ekspozitën e ardhshme "CEATEC 2024", Organizata Minimum Wafer Fab Promotion po shfaq një metodë krejt të re të prodhimit të gjysmëpërçuesve që përdor pajisje ultra të vogla të prodhimit të gjysmëpërçuesve për proceset e litografisë. Kjo risi po sjell mundësi të paprecedentë për ndërmarrjet e vogla dhe të mesme (SME) dhe startup-et. Ky artikull do të sintetizojë informacionin përkatës për të eksploruar sfondin, avantazhet, sfidat dhe ndikimin e mundshëm të teknologjisë minimale të fabrikimit të vaferit në industrinë e gjysmëpërçuesve.
Prodhimi i gjysmëpërçuesve është një industri shumë intensive me kapital dhe teknologji. Tradicionalisht, prodhimi i gjysmëpërçuesve kërkon fabrika të mëdha dhe dhoma të pastra për të prodhuar në masë vaferë 12 inç. Investimi kapital për çdo fabrik të madh vaferi shpesh arrin deri në 2 trilion jen (afërsisht 120 miliardë RMB), duke e bërë të vështirë hyrjen e SME-ve dhe startup-eve në këtë fushë. Megjithatë, me shfaqjen e teknologjisë minimale të fabrikimit të vaferës, kjo situatë po ndryshon.
Fabrikat minimale të vaferës janë sisteme inovative të prodhimit të gjysmëpërçuesve që përdorin vafera 0,5 inç, duke reduktuar ndjeshëm shkallën e prodhimit dhe investimet kapitale në krahasim me vaferat tradicionale 12 inç. Investimi kapital për këtë pajisje prodhuese është vetëm rreth 500 milion jen (afërsisht 23.8 milion RMB), duke u mundësuar SME-ve dhe bizneseve fillestare të fillojnë prodhimin e gjysmëpërçuesve me një investim më të ulët.
Origjina e teknologjisë minimale të fabrikimit të vaferit mund të gjurmohet në një projekt kërkimor të iniciuar nga Instituti Kombëtar i Shkencës dhe Teknologjisë Industriale të Avancuar (AIST) në Japoni në vitin 2008. Ky projekt synonte të krijonte një prirje të re në prodhimin e gjysmëpërçuesve duke arritur shumëllojshmëri , prodhim në grupe të vogla. Nisma, e udhëhequr nga Ministria e Ekonomisë, Tregtisë dhe Industrisë së Japonisë, përfshiu bashkëpunimin midis 140 kompanive dhe organizatave japoneze për të zhvilluar një gjeneratë të re të sistemeve të prodhimit, duke synuar të reduktojë ndjeshëm kostot dhe barrierat teknike, duke lejuar prodhuesit e automobilave dhe pajisjeve shtëpiake të prodhojnë gjysmëpërçuesit. dhe sensorë që u nevojiten.
**Përparësitë e Teknologjisë Minimum Wafer Fab:**
1. **Investimet kapitale të reduktuara ndjeshëm:** Fabrikat e mëdha tradicionale të vaferës kërkojnë investime kapitale që tejkalojnë qindra miliarda jen, ndërsa investimi i synuar për fabrikat minimale të vaferës është vetëm 1/100 deri në 1/1000 e asaj shume. Meqenëse çdo pajisje është e vogël, nuk ka nevojë për hapësira të mëdha fabrike ose fotomaska për formimin e qarkut, duke ulur ndjeshëm kostot operative.
2. **Modele prodhimi fleksibël dhe të larmishëm: ** Fabrikat minimale të vaferës fokusohen në prodhimin e një shumëllojshmërie produktesh me grupe të vogla. Ky model prodhimi u mundëson SME-ve dhe startup-eve të personalizohen dhe prodhojnë shpejt sipas nevojave të tyre, duke përmbushur kërkesën e tregut për produkte gjysmëpërçuese të personalizuara dhe të larmishme.
3. **Proceset e thjeshtuara të prodhimit:** Pajisjet e prodhimit në fabrikat minimale të vaferës kanë të njëjtën formë dhe madhësi për të gjitha proceset, dhe kontejnerët e transportit të vaferës (anijet) janë universale për çdo hap. Meqenëse pajisjet dhe anijet funksionojnë në një mjedis të pastër, nuk ka nevojë të mirëmbahen dhoma të mëdha të pastra. Ky dizajn redukton ndjeshëm kostot dhe kompleksitetin e prodhimit nëpërmjet teknologjisë së pastër të lokalizuar dhe proceseve të thjeshtuara të prodhimit.
4. **Konsum i ulët i energjisë dhe përdorimi i energjisë shtëpiake:** Pajisjet e prodhimit në fabrikat minimale të vaferës kanë gjithashtu konsum të ulët të energjisë dhe mund të funksionojnë me energji standarde AC100V shtëpiake. Kjo karakteristikë lejon që këto pajisje të përdoren në mjedise jashtë dhomave të pastra, duke reduktuar më tej konsumin e energjisë dhe kostot operative.
5. **Ciklet e shkurtuara të prodhimit:** Prodhimi i gjysmëpërçuesve në shkallë të gjerë zakonisht kërkon një kohë të gjatë pritjeje nga porosia deri në dorëzim, ndërsa fabrikat minimale të vaferës mund të arrijnë prodhimin në kohë të sasisë së kërkuar të gjysmëpërçuesve brenda kornizës kohore të dëshiruar. Ky avantazh është veçanërisht i dukshëm në fusha si Interneti i Gjërave (IoT), të cilat kërkojnë produkte të vogla gjysmëpërçuese me përzierje të lartë.
** Demonstrimi dhe aplikimi i teknologjisë:**
Në ekspozitën "CEATEC 2024", Organizata Minimum Wafer Fab Promotion demonstroi procesin e litografisë duke përdorur pajisje ultra të vogla të prodhimit të gjysmëpërçuesve. Gjatë demonstrimit, u organizuan tre makina për të shfaqur procesin e litografisë, i cili përfshinte veshjen e rezistencës, ekspozimin dhe zhvillimin. Kontejneri i transportit të vaferës (anija) mbahej në dorë, vendosej në pajisje dhe aktivizohej me shtypjen e një butoni. Pas përfundimit, transporti u mor dhe u vendos në pajisjen tjetër. Statusi i brendshëm dhe përparimi i secilës pajisje u shfaqën në monitorët e tyre përkatës.
Pasi përfunduan këto tre procese, vaferi u inspektua nën një mikroskop, duke zbuluar një model me fjalët "Gëzuar Halloween" dhe një ilustrim me kungull. Ky demonstrim jo vetëm që shfaqi fizibilitetin e teknologjisë minimale të fabrikimit të vaferit, por gjithashtu theksoi fleksibilitetin dhe saktësinë e saj të lartë.
Për më tepër, disa kompani kanë filluar të eksperimentojnë me teknologjinë minimale të fabrikimit të vaferës. Për shembull, Yokogawa Solutions, një degë e Yokogawa Electric Corporation, ka lançuar makineri prodhimi të thjeshta dhe estetikisht të këndshme, afërsisht në madhësinë e një makine shitëse pijesh, secila e pajisur me funksione pastrimi, ngrohjeje dhe ekspozimi. Këto makina formojnë në mënyrë efektive një linjë prodhimi të prodhimit gjysmëpërçues dhe sipërfaqja minimale e kërkuar për një linjë prodhimi "mini wafer fab" është vetëm sa madhësia e dy fushave të tenisit, vetëm 1% e sipërfaqes së një fabrike vaferi 12 inç.
Megjithatë, fabrikat minimale të vaferave aktualisht luftojnë për të konkurruar me fabrikat e mëdha gjysmëpërçuese. Dizajni i qarkut jashtëzakonisht të imët, veçanërisht në teknologjitë e përparuara të procesit (të tilla si 7 nm dhe më poshtë), ende mbështeten në pajisjet e avancuara dhe aftësitë e prodhimit në shkallë të gjerë. Proceset e vaferës 0,5 inç të fabrikave minimale të vaferës janë më të përshtatshme për prodhimin e pajisjeve relativisht të thjeshta, të tilla si sensorë dhe MEMS.
Fabrikat minimale të vaferës përfaqësojnë një model të ri shumë premtues për prodhimin e gjysmëpërçuesve. Të karakterizuara nga miniaturizimi, kostoja e ulët dhe fleksibiliteti, ato pritet të ofrojnë mundësi të reja tregu për SME-të dhe kompanitë inovative. Përparësitë e fabrikave minimale të vaferës janë veçanërisht të dukshme në fusha specifike të aplikimit si IoT, sensorët dhe MEMS.
Në të ardhmen, ndërsa teknologjia piqet dhe promovohet më tej, fabrikat minimale të vaferës mund të bëhen një forcë e rëndësishme në industrinë e prodhimit të gjysmëpërçuesve. Ato jo vetëm që u ofrojnë bizneseve të vogla mundësi për të hyrë në këtë fushë, por gjithashtu mund të nxisin ndryshime në strukturën e kostos dhe modelet e prodhimit të të gjithë industrisë. Arritja e këtij qëllimi do të kërkojë më shumë përpjekje në teknologji, zhvillimin e talenteve dhe ndërtimin e ekosistemit.
Në planin afatgjatë, promovimi i suksesshëm i fabrikave minimale të vaferës mund të ketë një ndikim të thellë në të gjithë industrinë e gjysmëpërçuesve, veçanërisht në drejtim të diversifikimit të zinxhirit të furnizimit, fleksibilitetit të procesit të prodhimit dhe kontrollit të kostos. Zbatimi i gjerë i kësaj teknologjie do të ndihmojë në nxitjen e inovacionit dhe përparimit të mëtejshëm në industrinë globale të gjysmëpërçuesve.
Koha e postimit: Tetor-25-2024