行業觀察：迷你晶圓廠日本顛覆，台積電的秘密武器！

行業觀察：迷你晶圓廠日本顛覆，台積電的秘密武器！在目前的激烈的你晶圓廠中，競爭是非常激烈的。

各個企業之間的競爭也都是白熱化的。

比如：台積電最新的超大晶圓廠（GIGAFAB），每個月可生產超過10 萬片12 吋晶圓，每座造價高達3 千億元。

但今年4 月1 日，日本推出的「迷你晶圓廠」（Minimal Fab），瞄準物聯網時代小量、多樣的感測器需求，起價卻只要5 億日圓（1.7 億元台幣）。

《日經商業周刊》稱之為：「顛覆全球半導體業界的製造系統」。

這個由經濟產業省主導，由140 間日本企業、團體聯合開發的新世代製造系統，目標是透過成本與技術門檻的大幅降低，讓汽車與家電廠商能自己生產所需的半導體及感應器。

形同推翻台積電董事長張忠謀30 年前所創的晶圓代工模式，重回早年飛利浦、Sony 等大廠都自己生產半導體的垂直整合時代。

販賣這種生產系統的，是日本橫河電機集團旗下的橫河解決方案。

每台外型流線、美觀的製造機台，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。

每一台機器，都相當於一條半導體製造的生產線。

一條「迷你晶圓廠」產線，所需的最小面積是大約是兩個網球場的大小。

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，首先是挑戰業界常識的創新做法──不需要無塵室。

半導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，製造室內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、維持費用也相當驚人。

所以半導體不大量生產的話，很難獲利。

產業技術總合研究所的原史朗挑戰了這項業界的常識。

「半導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。

」抱持著這項疑問，原史朗從1990 年代開始構想「迷你晶圓廠」。

幾年後，原史朗終於開發出局部無塵化的關鍵技術，並將此成果制出特殊運輸系統「Minimal Shuttle」。

利用電磁鐵控制開關，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系統。

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。

「迷你晶圓廠」的年產量大約是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」的研發計畫，源自2010 年。

從2012 年開始的3 年內，獲得經濟產業省的預算，計畫也隨之通過。

現在包含許多製造大廠在內，共140 間企業團體參與。

雖然是由橫河解決方案在販售，可是參與開發製造的日本中小企業大約有30 間，這也是該設備的一大特色之一。

目前「迷你晶圓廠」的半導體前段製程所需的設備，已經大致研發完畢，開始正式販售。

預計2018 年以前，切割晶片功能與封裝等的後段製程設備也會開發完成。

小結：行業觀察：迷你晶圓廠日本顛覆，台積電的秘密武器！是一個行業的數據窗口，也代表著這個行業的差異化經營。