鄭明傑/工研院產科國際所
一、前言
SEMICON Japan為SEMI產業協會所主辦。SEMI為全球性的組織，致力於促進電子供應鏈的整體發展，其領域包含半導體、太陽光電、發光二極體、微機電、軟性電子、平面顯示器等。本次主要展出的內容為半導體相關之軟、硬體，為全球領先之技術與產品提供一個展示平台，提供相關業者可以來參觀，尋求解決問題的方法及了解未來技術發展之方向，屬於全球半導體產業重要的展覽之一。此展覽之參展廠商逐年增加，今年有將近800家業者參與展出，參與的國家則除了主辦國日本之外，尚有來自台灣、美國、韓國、德國…等的國際廠商參與展出。
二、半導體設備銷售金額相關統計
根據SEMI的資料，全球半導體製造設備於2017年銷售總額達566 億美元，相較於2016年的412億4000萬美元，成長率達37%，進一步以各個國家進行計算，韓國以179億5000萬美元佔第一名，台灣以114億9000萬美元佔第二位，其次是中國、日本、北美、歐洲…等。
針對半導體未來發展情況，SEMI亦發表年終整體設備預測報告(Year-End Total Equipment Forecast)，內容指出2018年全球半導體製造新設備銷售金額預計成長9.7%，為621億美元，高於去年所創下的566億美元歷史新高。2019年設備市場預期將微幅下滑4%，但2020年將成長20.7%，達到719億美元的歷史新高。透過2018年的統計，預估南韓將連續第二年成為全球最大設備市場。而中國大陸排名將首次上升到第二，將台灣擠至第三名(101.1億美元，連續兩年衰退)。除了台灣、北美和韓國，調查所涵蓋的所有地區都將呈現增長局面。中國大陸將以55.7%的成長率居首，其次為日本32.5%、其他地區（以東南亞為主）23.7%、歐洲14.2%。2018至2020半導體年度設備銷售金額預估如表二所示。
表二、2018至2020半導體年度設備銷售金額預估
三、SEMICON參展內容
本次在SEMICOM Japan展覽方面，由前端材料、製程開始，到後端晶圓切割、封裝，整線的半導體製程都有相關廠商參展，其中不乏如DISCO、Hitachi High-Tech、APPLIED MATERIALS、Lam Research 等著名廠商；除了半體製程業者外，其週邊的輔助工具，如量測、精密機械…等，亦有相當多新技術與產品展出。SEMICON Japan 依半導體製程內容，共分成5個館進行展出，包含後端製程、部品與材料、半導體化合物及應用區、前端製程，其中前端製程佔最大規模；亦有與機械領域高度相關之展出，如微型馬達、氣浮軸承、線性滑軌、線性馬達…等。根據台灣目前較少投入或技術能量尚未成熟的部分當成此次展覽的重點，聚焦相關的內容，下面將以此次展覽較為重要的新趨勢以重點方式闡明。
(一) 精密機械零組件
1. 微型馬達
MTL株式會社( MICROTECH LABORATORY INC.)創立於1981年2月，是日本唯一專業製造編碼器的公司，也是世界頂級專精於體積小、解析度高、且願意配合客製化的編碼器製作公司(圖一)。MTL此次展出的產品為微型直驅馬達(Micro Direct Drive Motor, μDD Motor)，直驅馬達是指設備的動力來源直接由電動機提供，中間沒有經過像變速箱或是皮帶之類的減速機構，因此功率不會消耗在減速機構中，可以提昇效率；也因為設備較簡單，動件較少，因此不會產生振動，可降低噪音，延長壽命。更重要的一點是，因為減少了傳動機構，如變速箱或滑珠螺桿等機構，因此可避免機械上的背隙、磁滯及彈性等問題，馬達的反應可以增快，且定位可更精準。MTL此次展出的微型馬達，是目前全世界最小的μDD Motor，其大小約Ø6mm x 8.6mm(圖二)，其旋轉解析度可以達到1 arcsec(弧度秒)，而其應用現場則是展出用於小型機器手臂上(圖三)，可以快速進行取置的動作，其手臂反應速度可達60μsec(兩個設定的位置)，而其定位精度，在手臂末端可達±2μm，已經精密等級，台灣目前的水準為±10μm，仍有一段不小的差距。
圖二、世界最小的微型馬達
(二) 半導體設備
2. Minimal Fab
台積電建造一座12吋晶圓廠，每座造價高達新台幣3千億 ，每個月可生產超過 10 萬片晶圓，立下了一個進入門檻，一般企業無法想要做晶圓製造就可以做，必須透過晶圓代工。此次展出的「迷你晶圓廠」（Minimal Fab）如圖十二，瞄準物聯網時代小量、多樣的感測器需求，建造起價卻只要5億日圓（約1.7 億元台幣）。《日經商業週刊》稱之為：「顛覆全球半導體業界的製造系統」。Minimal Fab是由日本經濟產業省主導，由 140 間日本企業、團體聯合開發的次世代製造系統，目標是透過成本與技術門檻的大幅降低，讓有IC需求之企業，如汽車與家電廠商，能自己生產所需的半導體IC及感應器 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖十三、Minimal Fab 單機大小