這個由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)，由140間日本企業(yè)、團體聯(lián)合開發(fā)的新世代制造系統(tǒng)，目標(biāo)是透過成本與技術(shù)門檻的大幅降低，讓汽車與家電廠商能自己生產(chǎn)所需的半導(dǎo)體及感應(yīng)器。形同推翻臺積電董事長張忠謀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)體的垂直整合時代。
販賣這種生產(chǎn)系統(tǒng)的，是日本橫河電機集團旗下的橫河解決方案。每臺外型流線、美觀的制造機臺，大小約與飲料自動販賣機差不多，但各自具備洗凈、加熱、曝光等功能。每一臺機器，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網(wǎng)球場的大小。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、體積小，首先是挑戰(zhàn)業(yè)界常識的創(chuàng)新做法──不需要無塵室。
半導(dǎo)體晶片上如果沾有超過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。維持無塵室需要大量的電力，因此不只投資金額很高、維持費用也相當(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)了這項業(yè)界的常識�！赴雽�(dǎo)體工廠真的需要無塵室嗎？明明需要隔絕灰塵的只有晶圓而已�！贡С种@項疑問，原史朗從1990年代開始構(gòu)想「迷你晶圓廠」。
幾年后，原史朗終于開發(fā)出局部無塵化的關(guān)鍵技術(shù)，并將此成果制出特殊運輸系統(tǒng)「Minimal Shuttle」。利用電磁鐵控制開關(guān)，幾乎不會有灰塵進入。
「迷你晶圓廠」的另一個特點，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日圓硬幣還要小。因為晶圓很小，所以生產(chǎn)裝置也要跟著變小。
晶片從晶圓上切割下來，大約1平方公分大小�！该阅憔A廠」的年產(chǎn)量大約是50萬個，一般的12吋晶圓廠則是兩億個。如果只生產(chǎn)1萬個，市面上每一晶片要收1萬日圓，但「迷你晶圓廠」只要收1,200日圓。
這項「迷你晶圓廠」的研發(fā)計畫，源自2010年。從2012年開始的3年內(nèi)，獲得經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的預(yù)算，計畫也隨之通過�，F(xiàn)在包含許多制造大廠在內(nèi)，共140間企業(yè)團體參與。雖然是由橫河解決方案在販?zhǔn)�，可是參與開發(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，開始正式販?zhǔn)�。預(yù)計2018年以前，切割晶片功能與封裝等的后段制程設(shè)備也會開發(fā)完成。
