ミニマルファブソリューション

事例紹介

国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）様　小規模集積回路試作

弊社内のアプリケーションラボに設置しているミニマルファブ前工程装置を用いて、小規模集積回路の試作を行っていただきました。
なお、本試作はJAXA様との契約により実施したものです。

【ポイント】
１．国立研究開発法人 産業技術総合研究所の開発したSOI-CMOS「Technology2018」をベースとし、
　　横河ミニマルアプリケーションラボ向けに最適化を実施
２．オシロスコープ波形より正常な回路動作を確認（Fig. 3）
３．電源電圧が3Vから1.7Vまでの範囲で、演算回路の正常動作を確認（Fig. 4）
４．約1,000トランジスターの全数動作を確認

【今後の展開】
回路設計企業と設計環境を整備をした上で、試作向けのPDKを作成し広くデバイス試作を募ってまいります。


※本試作は、ミニマルファブを宇宙機向けに必要な極少量のデバイス供給システムとし推進するため、プロセスの再現性を含めた品質保証方法の検討を目的としたものです。

半導体人財育成・教育

お客様の課題

半導体技術者の育成には座学だけでは不十分です。座学で学んだ知識の定着・高度な技術者の育成・興味関心の喚起を行うためには、実機を使った試作実習が有効とされています。しかし、従来の半導体製造装置は高価で取り扱いが難しく、ランニングコストも高いため、教育機関には不向きでした。また、装置が複雑で内部の仕組みが理解しにくく、学習効率も悪いという問題がありました。

YOKOGAWA のソリューション

半導体プロセスの実習ツールとして、ミニマルファブを提案しています。
ミニマルファブは従来の半導体製造装置に比べ、設備投資やランニングコストを大幅に削減し、導入のハードルを下げることができます。また、各装置がコンパクトでシンプルなため、内部の仕組みが理解しやすく、処理も短時間で済みます。
それらの優位性から、「ミニマルファブは教育に最適なツール」と多くの教育関係者から高い評価をいただいています。
 

アプリケーションラボ

お客様の課題

• ミニマルファブを見たことがないので見てみたい。
• SEMICON Japan 等で見たことはあるが詳細を知りたい。出来れば実物の装置を見たり触ったりしてみたいが敷居が高く感じる。
• デバイスの試作や新材料の評価をしてみたいが、そのような環境がない。
• ミニマル装置のトレーニングや半導体人財の育成のためミニマル装置を使いたいが、そのような環境がない。

YOKOGAWA のソリューション

YOKOGAWA 三鷹本社にミニマルアプリケーションラボが設置されており、以下のような用途でご使用いただけます。

• ご見学
  ミニマルファブを見たことがないので見てみたい、SEMICON Japan 等で見たことはあるが詳細を知りたいといった目的でのご見学が可能です。
   
• デバイスの試作
  サンプルデバイスの作成や新素材の評価等にご使用いただくことが可能です。
   
• ミニマルのトレーニング
  ミニマル導入時のオペレーションやメンテナンスのトレーニングにご使用いただけます。
   
• 半導体人財育成
  半導体人財の不足が大きな問題となっていますが、教育機関様・デバイスメーカー様・装置メーカー様等の人財育成に使用いただけます。半導体に関する基礎知識の座学からデバイス作成の実習まで幅広い内容に対応できます。

なお、これらのご使用にあたっては、国立研究開発法人産業技術総合研究所でミニマル装置とプロセス開発に携わった経験豊富なエンジニアが徹底的にサポートさせていただきますので、ご安心ください。

アプリケーションラボに関するお問い合わせやご見学のお申し込みは、このページ右上にある「お問い合わせ」リンクよりお気軽ご連絡ください。

試作

お客様の課題

デバイスの試作は、カット＆トライを数回繰り返す必要があり、最短で数か月、長いものでは数年かかることもあります。
一般的なメガファブで製作した場合、一度のトライで大量のデバイスが製作されてしまい、時間もコストも著しくかかるのが悩みの種でした。
また、大口径化が難しい特殊な材料や高価な材料での試作は、技術面やコスト面でハードルが高いものでもありました。

YOKOGAWA のソリューション

ミニマルファブならデバイス1個から試作が可能となります。
現在のミニマルファブの露光プロセスはマスクレス方式を採用しており、研究開発のスピードを格段にアップすることが可能です。
マスクを使用しないため、CADを使用してマスクレイアウトの変更が容易に可能で、試作コストを大幅に抑えることできます。
実現したいデバイスがあるお客様はぜひ一度ご相談ください。（ミニマルデバイス試作（1.9MB）参照）

環境構築

お客様の課題

半導体製造ラインを一から構築するには、装置やユーティリティー、法規制に関する幅広い専門知識やファブの施工経験が必要です。また、多くの装置メーカーや施工業者との仕様打ち合わせやスケジュール調整もともないます。
これらをお客様ご自身で行うには、多大な時間と労力を要するため、結果として本来業務を圧迫し、生産性の低下を招きかねません。

YOKOGAWA のソリューション

幅広い専門知識と施工経験を有する当社のエンジニアが、建築業法、劇物毒物管理、高圧ガス保安等、法規を加味した安全で運営のしやすいファブ環境をご提案いたします。

環境構築例

変種変量生産

お客様の課題

半導体の生産では多品種少量・変種変量のニーズがますます高まりつつあります。
メガファブで大量生産される現状では必要数に合わない生産が行われ、結果として高コストとなっています。

YOKOGAWA のソリューション

ミニマルファブなら、半導体を1個から製造することも可能です。
必要なものを必要なときに必要なだけ作ることができ、無駄を無くし、コストを大幅に削減できます。
また、初期投資も数億～数十億円で済み、クリーンルームが不要でランニングコストも大幅に少なくて済むためこれまで自社工場を持っていなかったお客様にも、半導体内製化をご検討いただけるかと思います。

製作期間大幅短縮

お客様の課題

メガファブによる半導体の製造では、マスクの製作に多大なコストと時間が掛かるのが一般的で、その完成には数ヶ月を要します。
そのため、検討や修正にともなうフィードバックにも大きなタイムラグがあります。

YOKOGAWA のソリューション

ミニマルファブなら、直接描画による露光を行うためマスクの製作が不要となり、半導体は数日で完成します。
よって、メガファブのようなタイムラグがありません。

死の谷克服

お客様の課題

従来、研究・開発の成果を実際の生産に移行するには、何百工程にもおよぶプロセスの一つ一つにおいて調整と検証を繰り返し行う必要があり、長い期間が必要となる上、結果的に生産フェーズに至らない場合もあります。

YOKOGAWA のソリューション

ミニマルファブでは、同じシステムを使うことにより研究・開発から生産を一体化し、その難題を解決すると共に、生産フェーズへの
スムーズな移行が可能になります。

リンク

ミニマルファブに関する組織のリンクです。

• 一般社団法人ミニマルファブ推進機構
• 半導体装置サービス