產(chǎn)綜研談微型Fab：“少量芯片試制服務(wù)不是競爭對手”

原史朗在展區(qū)前拍攝
攝影：Tech-On!。（點(diǎn)擊放大）

圖1：微型Fab的目的及不同數(shù)量的成本
產(chǎn)綜研Fab系統(tǒng)研究會的數(shù)據(jù)。（點(diǎn)擊放大）

圖2：Fab系統(tǒng)研究會的會員
產(chǎn)綜研Fab系統(tǒng)研究會的數(shù)據(jù)。（點(diǎn)擊放大）

圖3：設(shè)計(jì)軟件（EDA工具）也實(shí)現(xiàn)“微型”化
產(chǎn)綜研Fab系統(tǒng)研究會的數(shù)據(jù)。（點(diǎn)擊放大）

圖4：微型Fab的裝置（左側(cè)的海報(bào)）及標(biāo)志
攝影：Tech-On!。海報(bào)是產(chǎn)綜研Fab系統(tǒng)研究會的數(shù)據(jù)。（點(diǎn)擊放大）
在“Semicon Japan 2011”（2011年12月7～9日，幕張Messe會展中心）展會上，“微型Fab”的展區(qū)匯聚了大量參觀者。微型Fab的目標(biāo)是利用小型晶圓和小型制造裝置以低成本少量制造LSI（參閱本站報(bào)道）。針對LSI設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，本站記者采訪了微型Fab構(gòu)思的提倡者及開發(fā)負(fù)責(zé)人、產(chǎn)綜研（產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所：AIST）的原史朗（納米電子研究部門微系統(tǒng)小組組長、Fab系統(tǒng)研究會代表）。（采訪者：小島 郁太郎，Tech-On?。?br>
問：說起以低成本制造少量LSI，就會讓人想起用一枚晶圓制造多品種小批量芯片的試制服務(wù)。微型Fab會與少量芯片試制服務(wù)形成競爭嗎？

不會形成競爭。雖然最終還取決于數(shù)量，不過微型Fab與少量芯片試制服務(wù)相比能以后者1/10以下的成本提供LSI。少量芯片試制服務(wù)并不是競爭對象。

問：具體瞄準(zhǔn)的是多少數(shù)量的LSI生產(chǎn)業(yè)務(wù)？

計(jì)劃分3個(gè)階段。首先瞄準(zhǔn)100個(gè)以下的市場（參照圖1）。如果使用微型Fab，只是一個(gè)芯片也能以100萬日元/cm2的低價(jià)格提供。這一階段的目標(biāo)是試制和超少量生產(chǎn)。

步入正軌后，將從100個(gè)擴(kuò)大到1萬個(gè)的領(lǐng)域。屆時(shí)，1cm2的芯片價(jià)格將降至1萬日元左右。這樣就可以配備在家電產(chǎn)品中。另外，產(chǎn)業(yè)設(shè)備中有大量總產(chǎn)量只有1000個(gè)左右的LSI。目前的裝置無法實(shí)現(xiàn)這么少的產(chǎn)量，因此用不上的芯片就會被擱置起來，到時(shí)候直接廢棄了。而使用微型Fab不會出現(xiàn)這樣的情況。

問：支持微細(xì)化進(jìn)程嗎？

此次演示的曝光裝置是采用DLP（數(shù)字光處理，Digital Light Processing）的直描方式，該方式支持250nm和180nm。再小的話計(jì)劃采用基于電子束（EB）的直描。目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)使用的大口徑晶圓如果采用EB直描方式太費(fèi)時(shí)間，因此并不現(xiàn)實(shí)。但如果是微型Fab使用的12～13mm（0.5英寸）晶圓，15秒鐘就可以完成處理，能與其他制造裝置同步運(yùn)用。

問：在此次的演示中并未看到EB曝光裝置，已經(jīng)著手導(dǎo)入該裝置了嗎？

還沒有。不過，如果有客戶可以立即開始應(yīng)對。

問：微型Fab的制造裝置何時(shí)開始上市？

從2012年開始。此前也碰到過很多瞄準(zhǔn)LSI少量生產(chǎn)的項(xiàng)目，但由于一直在等產(chǎn)品湊齊后再推出裝置，所以遭遇了挫折。而微型Fab是按照完成順序向市場推出裝置。如果裝置廠商能盈利，項(xiàng)目就會源源不斷涌來。客戶方面，如果與現(xiàn)有制造裝置組合使用，可降低少量生產(chǎn)線和試制生產(chǎn)線的成本，也能享受到好處。

最初預(yù)定向市場投放曝光裝置、光刻膠涂布和顯像裝置以及清洗裝置。目前，針對“日本再生重點(diǎn)化措施特別預(yù)算框架”總額7000億日元的國家預(yù)算框架，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省向政府及執(zhí)政黨會議提出了“實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制造工藝節(jié)能化和小型化”的要求。該要求能否得到采納在政府日程上將于年內(nèi)決定。如果半導(dǎo)體制造裝置的小型化和節(jié)能化能作為國家項(xiàng)目執(zhí)行，那么2016年3月可完成CVD（Chemical Vapor Deposition，化學(xué)氣相沉積法）和濺射等普通工藝所需的裝置。

問：如果半導(dǎo)體裝置的小型化及節(jié)能化主題得不到采納，或者在主題公開征集階段就落選，微型Fab將如何？會中止嗎？

不會的。會像之前一樣，作為產(chǎn)綜研與民營企業(yè)等59個(gè)組織的共同項(xiàng)目繼續(xù)推進(jìn)（圖2）。不過，這樣投資回收會比較困難，因此可能會提高裝置的價(jià)格，或推遲完成時(shí)間。為了不出現(xiàn)這種情況，我們希望能得到采納并作為國家項(xiàng)目推進(jìn)。例如，如果能作為國家項(xiàng)目推進(jìn)，曝光裝置的價(jià)格最初就能實(shí)現(xiàn)2500萬日元，但如果不能的話，就可能達(dá)到5000萬日元。

問：此次演示的主要是晶圓處理前工序（擴(kuò)散工序），后工序（封裝和測試）方面打算怎么辦？

我們計(jì)劃在前工序得到一定程度的推進(jìn)后，啟動(dòng)后工序的微型Fab項(xiàng)目。從裝置制造這一意義上來看，后工序更容易一些。另外，此次的項(xiàng)目還有日本國內(nèi)的EDA（Electronic Design Automation）供應(yīng)商和無廠廠商參與。EDA供應(yīng)商預(yù)定向微型Fab提供低價(jià)位設(shè)計(jì)軟件（圖3）。無廠廠商在從用戶的視點(diǎn)優(yōu)化微型Fab，以及成為最初的用戶方面令人期待。

問：微型Fab的裝置會在海外銷售嗎？

當(dāng)然會了。我們沒打算固定客戶。不僅是無廠廠商，還適用于已有的IDM（integrated device manufacturer）以及R&D。從地區(qū)來看，除日本外還將在歐美和亞洲銷售。說起在亞洲銷售，有人指出技術(shù)可能會被模仿，不過我們在考慮對策。

關(guān)于規(guī)格化和認(rèn)證制度，微型Fab的裝置無論硬件還是軟件都需要在裝置間相互連接，因此必須實(shí)現(xiàn)規(guī)格化。是否符合規(guī)格由我們來認(rèn)證。只有通過認(rèn)證的產(chǎn)品才允許在產(chǎn)品上配備微型Fab的認(rèn)證標(biāo)志（圖4）。用戶可以放心適用正規(guī)產(chǎn)品。