Արդյունաբերության նորություններ. Աշխարհի ամենափոքր վաֆլի գործարանը

Վաֆլի նվազագույն ֆաբրերը կիսահաղորդչային արտադրության նորարարական համակարգեր են, որոնք օգտագործում են 0,5 դյույմանոց վաֆլիներ՝ զգալիորեն նվազեցնելով արտադրության մասշտաբը և կապիտալ ներդրումները՝ համեմատած ավանդական 12 դյույմանոց վաֆլիների հետ: Այս արտադրական սարքավորումների համար կապիտալ ներդրումները կազմում են ընդամենը մոտ 500 միլիոն իեն (մոտ 23,8 միլիոն RMB), ինչը հնարավորություն է տալիս ՓՄՁ-ներին և ստարտափներին սկսել կիսահաղորդչային արտադրություն ավելի ցածր ներդրումներով:

Նվազագույն վաֆլի ֆաբ տեխնոլոգիայի ակունքները կարելի է գտնել 2008 թվականին Ճապոնիայում Ճապոնիայի առաջադեմ արդյունաբերական գիտության և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտի (AIST) կողմից նախաձեռնված հետազոտական ​​նախագծից: , փոքր խմբաքանակի արտադրություն։ Նախաձեռնությունը, որը գլխավորում էր Ճապոնիայի էկոնոմիկայի, առևտրի և արդյունաբերության նախարարությունը, ներառում էր 140 ճապոնական ընկերությունների և կազմակերպությունների համագործակցությունը՝ մշակելու նոր սերնդի արտադրական համակարգեր՝ նպատակ ունենալով զգալիորեն նվազեցնել ծախսերն ու տեխնիկական խոչընդոտները՝ թույլ տալով ավտոմոբիլային և կենցաղային տեխնիկա արտադրողներին արտադրել կիսահաղորդիչներ։ և նրանց անհրաժեշտ սենսորները:

** Minimum Wafer Fab տեխնոլոգիայի առավելությունները.

1. **Զգալիորեն կրճատված կապիտալ ներդրումներ. ** Ավանդական մեծ վաֆլի ֆաբրիկաները պահանջում են հարյուր միլիարդավոր իենից ավելի կապիտալ ներդրումներ, մինչդեռ նվազագույն վաֆլի ֆաբրիկայի համար նպատակային ներդրումները կազմում են այդ գումարի միայն 1/100-ից մինչև 1/1000-ը: Քանի որ յուրաքանչյուր սարք փոքր է, շղթայի ձևավորման համար մեծ գործարանային տարածքների կամ ֆոտոդիմակների կարիք չկա՝ զգալիորեն նվազեցնելով գործառնական ծախսերը:

2. **Ճկուն և բազմազան արտադրության մոդելներ. ** Վաֆլի նվազագույն ֆաբրիկաները կենտրոնացած են փոքր խմբաքանակի մի շարք ապրանքների արտադրության վրա: Արտադրության այս մոդելը թույլ է տալիս ՓՄՁ-ներին և ստարտափներին արագ հարմարեցնել և արտադրել ըստ իրենց կարիքների՝ բավարարելով հարմարեցված և բազմազան կիսահաղորդչային արտադրանքների շուկայի պահանջարկը:

3. **Պարզեցված արտադրական գործընթացներ.** Վաֆլի նվազագույն ֆաբրերի արտադրական սարքավորումներն ունեն նույն ձևն ու չափը բոլոր գործընթացների համար, և վաֆլի փոխադրման բեռնարկղերը (մաքոքերը) ունիվերսալ են յուրաքանչյուր քայլի համար: Քանի որ սարքավորումները և մաքոքները գործում են մաքուր միջավայրում, կարիք չկա պահպանել մեծ մաքուր սենյակները: Այս դիզայնը զգալիորեն նվազեցնում է արտադրության ծախսերն ու բարդությունը՝ տեղայնացված մաքուր տեխնոլոգիայի և արտադրական պարզեցված գործընթացների միջոցով:

4. **Ցածր էներգիայի սպառում և կենցաղային էներգիայի օգտագործում. ** Վաֆլի նվազագույն ֆաբրիկայի արտադրական սարքավորումները նույնպես ունեն ցածր էներգիայի սպառում և կարող են աշխատել ստանդարտ տնային AC100V հզորությամբ: Այս հատկանիշը թույլ է տալիս այս սարքերին օգտագործել մաքուր սենյակներից դուրս գտնվող միջավայրում՝ հետագայում նվազեցնելով էներգիայի սպառումը և գործառնական ծախսերը:

5. **Կրճատված արտադրական ցիկլեր.** Կիսահաղորդիչների լայնածավալ արտադրությունը սովորաբար պահանջում է երկար սպասել պատվերից մինչև առաքում, մինչդեռ վաֆլի նվազագույն ֆաբրիկները կարող են հասնել անհրաժեշտ քանակությամբ կիսահաղորդիչների ժամանակին արտադրություն ցանկալի ժամկետում: Այս առավելությունը հատկապես ակնհայտ է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են Իրերի ինտերնետը (IoT), որոնք պահանջում են փոքր, բարձր խառնուրդով կիսահաղորդչային արտադրանքներ:

**Տեխնոլոգիաների ցուցադրում և կիրառում.

«CEATEC 2024» ցուցահանդեսում Minimum Wafer Fab Promotion կազմակերպությունը ցուցադրել է լիտոգրաֆիայի գործընթացը՝ օգտագործելով ծայրահեղ փոքր կիսահաղորդչային արտադրության սարքավորումներ: Ցուցադրության ընթացքում երեք մեքենաներ կազմակերպվեցին՝ ցուցադրելու լիտոգրաֆիայի գործընթացը, որը ներառում էր դիմադրողական ծածկույթ, բացահայտում և զարգացում: Վաֆլի փոխադրման բեռնարկղը (մաքոքային) պահվում էր ձեռքում, տեղադրվում սարքավորման մեջ և ակտիվանում կոճակի սեղմումով: Ավարտից հետո մաքոքը վերցվեց և տեղադրվեց հաջորդ սարքի վրա: Յուրաքանչյուր սարքի ներքին կարգավիճակը և առաջընթացը ցուցադրվել են համապատասխան մոնիտորների վրա:

Երբ այս երեք գործընթացներն ավարտվեցին, վաֆլը ստուգվեց մանրադիտակի տակ՝ բացահայտելով «Ուրախ Հելոուին» գրությամբ նախշ և դդմի նկարազարդում: Այս ցուցադրությունը ոչ միայն ցուցադրեց նվազագույն վաֆլի ֆաբ տեխնոլոգիայի իրագործելիությունը, այլև ընդգծեց դրա ճկունությունն ու բարձր ճշգրտությունը:

Բացի այդ, որոշ ընկերություններ սկսել են փորձարկել նվազագույն վաֆլի ֆաբ տեխնոլոգիան: Օրինակ՝ Yokogawa Solutions-ը՝ Yokogawa Electric Corporation-ի դուստր ձեռնարկությունը, գործարկել է պարզեցված և էսթետիկորեն հաճելի արտադրական մեքենաներ՝ մոտավորապես ըմպելիքների վաճառքի մեքենայի չափսերով, որոնցից յուրաքանչյուրը հագեցած է մաքրման, տաքացման և բացահայտման գործառույթներով: Այս մեքենաներն արդյունավետորեն կազմում են կիսահաղորդիչների արտադրության արտադրական գիծ, ​​և «մինի վաֆլի ֆաբ» արտադրական գծի համար պահանջվող նվազագույն տարածքը միայն երկու թենիսի կորտերի չափ է՝ 12 դյույմանոց վաֆլի ֆաբրի տարածքի ընդամենը 1%-ը:

Այնուամենայնիվ, վաֆլի նվազագույն գործարանները ներկայումս պայքարում են խոշոր կիսահաղորդչային գործարանների հետ մրցելու համար: Չափազանց նուրբ շղթաների նախագծերը, հատկապես առաջադեմ գործընթացների տեխնոլոգիաներում (օրինակ՝ 7 նմ և ավելի ցածր), դեռևս հիմնված են առաջադեմ սարքավորումների և լայնածավալ արտադրական հնարավորությունների վրա: Նվազագույն վաֆլի ֆաբրերի 0,5 դյույմանոց վաֆլի պրոցեսները ավելի հարմար են համեմատաբար պարզ սարքերի արտադրության համար, ինչպիսիք են սենսորները և MEMS-ը:

Վաֆլի նվազագույն ֆաբրիկան ​​ներկայացնում է կիսահաղորդչային արտադրության չափազանց խոստումնալից նոր մոդել: Ակնկալվում է, որ դրանք, որոնք բնութագրվում են մանրանկարչությամբ, ցածր գնով և ճկունությամբ, շուկայական նոր հնարավորություններ կստեղծեն ՓՄՁ-ների և նորարար ընկերությունների համար: Նվազագույն վաֆլի ֆաբրերի առավելությունները հատկապես ակնհայտ են կիրառման հատուկ ոլորտներում, ինչպիսիք են IoT, սենսորները և MEMS-ը:

Ապագայում, քանի որ տեխնոլոգիան հասունանում է և ավելի է խրախուսվում, վաֆլի նվազագույն ֆաբրիկաները կարող են կարևոր ուժ դառնալ կիսահաղորդիչների արտադրության ոլորտում: Դրանք ոչ միայն հնարավորություն են տալիս փոքր բիզնեսին մուտք գործել այս ոլորտ, այլ նաև կարող են փոփոխություններ առաջացնել ողջ արդյունաբերության ծախսերի կառուցվածքում և արտադրական մոդելներում: Այս նպատակին հասնելը կպահանջի ավելի շատ ջանքեր տեխնոլոգիաների, տաղանդների զարգացման և էկոհամակարգերի կառուցման ոլորտում:

Երկարաժամկետ հեռանկարում նվազագույն վաֆլի ֆաբրիկայի հաջող խթանումը կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ կիսահաղորդչային ամբողջ արդյունաբերության վրա, մասնավորապես մատակարարման շղթայի դիվերսիֆիկացման, արտադրական գործընթացի ճկունության և ծախսերի վերահսկման առումով: Այս տեխնոլոգիայի համատարած կիրառումը կօգնի խթանել հետագա նորարարությունները և առաջընթացը համաշխարհային կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ: