产业丨[迷你晶圆厂]能助日本重回巅峰吗？

  目前，由于物联网、大数据和人工智能的加快速度进行发展，各行业正在发生深刻的变革。与此同时，日本开始寻求从全面制造业发展向高精尖领域的转型。

  迷你晶圆厂具备灵活制造的优势，特别适合于高混合量小批量半导体产品的生产模式。这一特点在当前快速地发展的物联网应用领域尤为适用，顺应了第四次工业革命的发展趋势。

  从物理形态的角度来看，芯片制造工艺的技术极限也日益临近，未来工艺提升的余地无疑将逐渐减小。

  当前，整个市场环境正在逐渐改变，主要体现在从集中化转向分散化，包括种类和性能的多样性。

  台积电最新的超大晶圆厂，每个月可生产超过10万片12寸晶圆，而每座晶圆厂造价高达3千亿新台币。

  但日本推出的迷你晶圆厂，瞄准物联网时代小量、多样的感测器需求，起价却只要5亿日元。

  这种分散化的需求可能催生更多的芯片厂家自行进行芯片设计与制造，而不仅仅依赖于一些大型晶圆代工企业的生产。

  通常情况下，从需求提出到生产完成需要耗时五个月，但对于7纳米及以下制程来说，生产周期甚至有可能长达半年。

  对于设备投资经常超过1亿美元的晶圆代工大厂来说，5年后营收还不到1亿美元的半导体厂，规模太小，如何生存都是问题。

  迷你晶圆厂也许更适合用来测试原型产品，其对于大厂而言，无疑是毫无吸引力的。

  因为设计大厂出货量庞大，小型的晶圆厂根本不能够满足他们的需求，因此迷你晶圆厂瞄准的就是中小型芯片设计厂。

  迷你晶圆厂的产能比较小，一年可能仅能生产五十万片晶圆；还具有更低的厂房机器设备成本和更短的生产周期。

  通过缩小制造设备的尺寸，迷你晶圆厂不仅降低了设备成本，还为整个制造系统建立了通用基础，实现了通用流程或机器零件的标准化。

  迷你晶圆厂无需使用光罩，大大节约了时间成本，从需求提出到产品制造出来，整一个完整的过程可能仅需十天。

  一条迷你晶圆厂产线，所需的最小面积是大约是两个网球场的大小，也仅是一座12吋晶圆厂的百分之一面积。

  对于月产量少于1万个或产品寿命周期总产量少于10万个的市场，迷你晶圆厂无论在交货时间还是总生产所带来的成本方面都有着非常明显优势。

  迷你晶圆厂成本相对低廉，将有利于一些厂商自己进行半导体生产，形成垂直整合的模式。

  虽然日本正在打造2nm的晶圆厂，并和台积电合资在日本建厂，但在很多人看来，这并不是一个很行之有效的方式。

  对于日本的半导体行业而言，可通过充分的发挥设备、材料优势，发展完成品产业，而可担此巨任的力量，就来自迷你晶圆厂。

  迷你晶圆厂技术的出现可大幅度降低芯片制造成本，为众多电子厂商提供了制造便利。

  迷你晶圆厂具备高度灵活的生产能力，能够生产任意数量的半导体芯片，还可以单颗生产。

  这一特性使其在少量、多品种生产方面相较于传统的大批量生产模式具有非常明显优势。

  迷你晶圆厂不使用传统的大尺寸晶圆，而是在直径为12.5cm的[Half Inch Wafer]上制作线路。

  生产设备的尺寸为30cm*144cm*45cm，且可利用该设备做曝光等诸多制程，同时也可以与Mega Fab的设备并用。

  由于各道工序中使用的设备的尺寸基本类似，所以可利用机器人在各设备之间搬运晶圆。

  为进一步推广迷你晶圆厂，产总研的目标是在未来五年后，扩大[Half Inch Wafer]的生产量，实现年产5万片。

  当3D印表机开创制造业少量多样客制化事业的可能性时，迷你晶圆厂技术也将在半导体业掀起类似风潮，以少量客制化市场为基础。

  而近年来少量多样化订单有增加的趋势，因此像美国Mosis、台积电、法国CMP等厂，都开始注意到少量多样化半导体市场，这也对迷你晶圆厂技术发展有利。