這個(gè)由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)，由140間日本企業(yè)、團(tuán)體聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新世代制造系統(tǒng)，目標(biāo)是透過(guò)成本與技術(shù)門(mén)檻的大幅降低，讓汽車(chē)與家電廠商能自己生產(chǎn)所需的半導(dǎo)體及感應(yīng)器。形同推翻臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀30年前所創(chuàng)的晶圓代工模式，重回早年飛利浦、Sony等大廠都自己生產(chǎn)半導(dǎo)體的垂直整合時(shí)代。
販賣(mài)這種生產(chǎn)系統(tǒng)的，是日本橫河電機(jī)集團(tuán)旗下的橫河解決方案。每臺(tái)外型流線、美觀的制造機(jī)臺(tái)，大小約與飲料自動(dòng)販賣(mài)機(jī)差不多，但各自具備洗凈、加熱、曝光等功能。每一臺(tái)機(jī)器，都相當(dāng)于一條半導(dǎo)體制造的生產(chǎn)線。一條「迷你晶圓廠」產(chǎn)線，所需的最小面積是大約是兩個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)的大小。也僅是一座12吋晶圓廠的百分之一面積。
「迷你晶圓廠」能夠做到如此廉價(jià)、體積小，首先是挑戰(zhàn)業(yè)界常識(shí)的創(chuàng)新做法──不需要無(wú)塵室。
半導(dǎo)體晶片上如果沾有超過(guò)0.1微米的灰塵就算是不良品，為此，制造室內(nèi)一定要保持超高潔凈度。維持無(wú)塵室需要大量的電力，因此不只投資金額很高、維持費(fèi)用也相當(dāng)驚人。所以半導(dǎo)體不大量生產(chǎn)的話，很難獲利。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所的原史朗挑戰(zhàn)了這項(xiàng)業(yè)界的常識(shí)�！赴雽�(dǎo)體工廠真的需要無(wú)塵室嗎？明明需要隔絕灰塵的只有晶圓而已�！贡С种@項(xiàng)疑問(wèn)，原史朗從1990年代開(kāi)始構(gòu)想「迷你晶圓廠」。
幾年后，原史朗終于開(kāi)發(fā)出局部無(wú)塵化的關(guān)鍵技術(shù)，并將此成果制出特殊運(yùn)輸系統(tǒng)「Minimal Shuttle」。利用電磁鐵控制開(kāi)關(guān)，幾乎不會(huì)有灰塵進(jìn)入。
「迷你晶圓廠」的另一個(gè)特點(diǎn)，是不需要用到光罩，這又可大幅降低成本。Minimal Fab的概念，就是那樣的時(shí)代十分需要的多種少量生產(chǎn)系統(tǒng)。要處理的晶圓大約直徑0.5英吋，比1日?qǐng)A硬幣還要小。因?yàn)榫A很小，所以生產(chǎn)裝置也要跟著變小。
晶片從晶圓上切割下來(lái)，大約1平方公分大小�！该阅憔A廠」的年產(chǎn)量大約是50萬(wàn)個(gè)，一般的12吋晶圓廠則是兩億個(gè)。如果只生產(chǎn)1萬(wàn)個(gè)，市面上每一晶片要收1萬(wàn)日?qǐng)A，但「迷你晶圓廠」只要收1,200日?qǐng)A。
這項(xiàng)「迷你晶圓廠」的研發(fā)計(jì)畫(huà)，源自2010年。從2012年開(kāi)始的3年內(nèi)，獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的預(yù)算，計(jì)畫(huà)也隨之通過(guò)�，F(xiàn)在包含許多制造大廠在內(nèi)，共140間企業(yè)團(tuán)體參與。雖然是由橫河解決方案在販?zhǔn)�，可是參與開(kāi)發(fā)制造的日本中小企業(yè)大約有30間，這也是該設(shè)備的一大特色之一。
目前「迷你晶圓廠」的半導(dǎo)體前段制程所需的設(shè)備，已經(jīng)大致研發(fā)完畢，開(kāi)始正式販?zhǔn)�。預(yù)計(jì)2018年以前，切割晶片功能與封裝等的后段制程設(shè)備也會(huì)開(kāi)發(fā)完成。
