ミニマルファブソリューション

ミニマルファブとは

ミニマルファブ(Minimal fab)とは、極小サイズのウェハ(ハーフインチ、0.5インチ)と製造装置群により超小規模の半導体製造工場を構築する、従来の半導体生産方式とは全く異なる概念の生産ラインです。
小規模化により、従来の大量生産ファブであれば数千億円を要する製造設備投資額を1000分の1程度に抑えることができます。
また、クリーンルームが不要となるため、採算ラインの構築と維持が非常に容易です。
ミニマルファブでは少量多品種の半導体チップ製造が容易になるため、新たな電子デバイスの研究開発や試作、製品化に大きく貢献することができます。

ミニマルファブと当社の関わり

当社は、一般社団法人ミニマルファブ推進機構の中核メンバーとして、ミニマルファブの普及に携わっています。お客様のミニマルファブ導入検討段階からファブ構築、運用、保守に至るまで、まるごとサポートしておりますので、安心してお任せください（当社はミニマル事業者資格認証第1号です。）

資料や動画

ドキュメント＆ダウンロードタブからはリーフレットをダウンロードしていただけます。また、動画タブではミニマルファブのメリットを分かりやすく説明した動画やミニマルファブで作る半導体のムービーも公開中です。こちらも合わせてご覧ください。

ミニマルファブでのデバイス試作

横河ミニマルアプリケーションラボではミニマルデバイス試作が可能です。スピーディなデバイス試作を実感してみませんか？（詳細はドキュメント＆ダウンロードより試作のリーフレットをご覧ください。）

横河ミニマルアプリケーションラボのご予約・お問い合わせ

ミニマルファブに関するお問い合わせや横河ミニマルアプリケーションラボのご見学お申し込みは、このページ右上にある「お問い合わせ」リンクよりお気軽にご連絡ください。

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。

Challenge1

	大量生産ファブメガファブ	多品種少量生産ファブミニマルファブ
生産量	数億個/年	1個～数万個/年
設備投資	数百～数千億円	数億円～数十億円
ウエハサイズ	6～12インチ	0.5インチ
クリーンルーム	必要	不要