उद्योग समाचार: दुनिया का सबसे छोटा वेफर फैब

मिनिमम वेफर फैब अभिनव सेमीकंडक्टर विनिर्माण प्रणालियाँ हैं जो 0.5-इंच वेफर्स का उपयोग करती हैं, जो पारंपरिक 12-इंच वेफर्स की तुलना में उत्पादन पैमाने और पूंजी निवेश को काफी कम करती हैं। इस विनिर्माण उपकरण के लिए पूंजी निवेश केवल लगभग 500 मिलियन येन (लगभग 23.8 मिलियन RMB) है, जो SME और स्टार्टअप को कम निवेश के साथ सेमीकंडक्टर विनिर्माण शुरू करने में सक्षम बनाता है।

मिनिमम वेफर फैब तकनीक की उत्पत्ति का पता 2008 में जापान में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड इंडस्ट्रियल साइंस एंड टेक्नोलॉजी (AIST) द्वारा शुरू की गई एक शोध परियोजना से लगाया जा सकता है। इस परियोजना का उद्देश्य मल्टी-वेराइटी, छोटे-बैच उत्पादन को प्राप्त करके सेमीकंडक्टर निर्माण में एक नया चलन बनाना था। जापान के अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय के नेतृत्व में इस पहल में 140 जापानी कंपनियों और संगठनों के बीच सहयोग शामिल था, ताकि विनिर्माण प्रणालियों की एक नई पीढ़ी विकसित की जा सके, जिसका उद्देश्य लागत और तकनीकी बाधाओं को काफी कम करना था, जिससे ऑटोमोटिव और घरेलू उपकरण निर्माताओं को उनकी ज़रूरत के अनुसार सेमीकंडक्टर और सेंसर का उत्पादन करने की अनुमति मिल सके।

**न्यूनतम वेफर फैब प्रौद्योगिकी के लाभ:**

1. **काफी कम पूंजी निवेश:** पारंपरिक बड़े वेफर फैब्स के लिए सैकड़ों अरबों येन से अधिक पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है, जबकि न्यूनतम वेफर फैब्स के लिए लक्ष्य निवेश उस राशि का केवल 1/100 से 1/1000 है। चूंकि प्रत्येक डिवाइस छोटा है, इसलिए सर्किट निर्माण के लिए बड़े कारखाने के स्थान या फोटोमास्क की आवश्यकता नहीं है, जिससे परिचालन लागत में काफी कमी आती है।

2. **लचीले और विविध उत्पादन मॉडल:** मिनिमम वेफर फैब्स विभिन्न प्रकार के छोटे-छोटे बैच उत्पादों के निर्माण पर ध्यान केंद्रित करते हैं। यह उत्पादन मॉडल एसएमई और स्टार्टअप को अपनी ज़रूरतों के अनुसार जल्दी से अनुकूलित और उत्पादन करने की अनुमति देता है, जिससे अनुकूलित और विविध सेमीकंडक्टर उत्पादों की बाज़ार की मांग पूरी होती है।

3. **सरलीकृत उत्पादन प्रक्रियाएँ:** न्यूनतम वेफर फैब्स में विनिर्माण उपकरण सभी प्रक्रियाओं के लिए एक ही आकार और आकार के होते हैं, और वेफर परिवहन कंटेनर (शटल) प्रत्येक चरण के लिए सार्वभौमिक होते हैं। चूंकि उपकरण और शटल स्वच्छ वातावरण में काम करते हैं, इसलिए बड़े स्वच्छ कमरे बनाए रखने की कोई आवश्यकता नहीं है। यह डिज़ाइन स्थानीयकृत स्वच्छ प्रौद्योगिकी और सरलीकृत उत्पादन प्रक्रियाओं के माध्यम से विनिर्माण लागत और जटिलता को काफी कम करता है।

4. **कम बिजली की खपत और घरेलू बिजली का उपयोग:** न्यूनतम वेफर फैब्स में विनिर्माण उपकरण में कम बिजली की खपत भी होती है और यह मानक घरेलू AC100V बिजली पर काम कर सकता है। यह विशेषता इन उपकरणों को स्वच्छ कमरों के बाहर के वातावरण में उपयोग करने की अनुमति देती है, जिससे ऊर्जा की खपत और परिचालन लागत में और कमी आती है।

5. **छोटा विनिर्माण चक्र:** बड़े पैमाने पर सेमीकंडक्टर विनिर्माण के लिए आमतौर पर ऑर्डर से डिलीवरी तक लंबे समय तक प्रतीक्षा करने की आवश्यकता होती है, जबकि न्यूनतम वेफर फ़ैब वांछित समय सीमा के भीतर सेमीकंडक्टर की आवश्यक मात्रा का समय पर उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं। यह लाभ विशेष रूप से इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स (IoT) जैसे क्षेत्रों में स्पष्ट है, जिसके लिए छोटे, उच्च-मिश्रण सेमीकंडक्टर उत्पादों की आवश्यकता होती है।

**प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन और अनुप्रयोग:**

"सीईएटीईसी 2024" प्रदर्शनी में, मिनिमम वेफर फैब प्रमोशन ऑर्गनाइजेशन ने अल्ट्रा-स्मॉल सेमीकंडक्टर निर्माण उपकरण का उपयोग करके लिथोग्राफी प्रक्रिया का प्रदर्शन किया। प्रदर्शन के दौरान, लिथोग्राफी प्रक्रिया को प्रदर्शित करने के लिए तीन मशीनों की व्यवस्था की गई थी, जिसमें प्रतिरोध कोटिंग, एक्सपोज़र और विकास शामिल थे। वेफर ट्रांसपोर्ट कंटेनर (शटल) को हाथ में पकड़कर उपकरण में रखा गया और एक बटन दबाकर सक्रिय किया गया। पूरा होने के बाद, शटल को उठाया गया और अगले डिवाइस पर सेट किया गया। प्रत्येक डिवाइस की आंतरिक स्थिति और प्रगति उनके संबंधित मॉनिटर पर प्रदर्शित की गई।

एक बार जब ये तीनों प्रक्रियाएँ पूरी हो गईं, तो वेफर को माइक्रोस्कोप से जांचा गया, जिसमें "हैप्पी हैलोवीन" शब्दों और कद्दू के चित्रण के साथ एक पैटर्न दिखाई दिया। इस प्रदर्शन ने न केवल न्यूनतम वेफर फैब तकनीक की व्यवहार्यता को प्रदर्शित किया, बल्कि इसकी लचीलापन और उच्च परिशुद्धता को भी उजागर किया।

इसके अतिरिक्त, कुछ कंपनियों ने न्यूनतम वेफर फैब तकनीक के साथ प्रयोग करना शुरू कर दिया है। उदाहरण के लिए, योकोगावा इलेक्ट्रिक कॉरपोरेशन की सहायक कंपनी योकोगावा सॉल्यूशंस ने सुव्यवस्थित और सौंदर्यपूर्ण रूप से मनभावन विनिर्माण मशीनें लॉन्च की हैं, जो लगभग एक पेय वेंडिंग मशीन के आकार की हैं, जिनमें से प्रत्येक में सफाई, हीटिंग और एक्सपोज़र के लिए फ़ंक्शन हैं। ये मशीनें प्रभावी रूप से एक अर्धचालक विनिर्माण उत्पादन लाइन बनाती हैं, और "मिनी वेफर फैब" उत्पादन लाइन के लिए आवश्यक न्यूनतम क्षेत्र केवल दो टेनिस कोर्ट के आकार का है, जो 12-इंच वेफर फैब के क्षेत्र का केवल 1% है।

हालांकि, मिनिमम वेफर फैब्स वर्तमान में बड़ी सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। अल्ट्रा-फाइन सर्किट डिज़ाइन, विशेष रूप से उन्नत प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों (जैसे 7nm और उससे नीचे) में, अभी भी उन्नत उपकरणों और बड़े पैमाने पर विनिर्माण क्षमताओं पर निर्भर हैं। मिनिमम वेफर फैब्स की 0.5-इंच वेफर प्रक्रियाएँ अपेक्षाकृत सरल उपकरणों, जैसे सेंसर और MEMS के निर्माण के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

न्यूनतम वेफर फैब्स सेमीकंडक्टर विनिर्माण के लिए एक बेहद आशाजनक नए मॉडल का प्रतिनिधित्व करते हैं। लघुकरण, कम लागत और लचीलेपन की विशेषता वाले, इनसे एसएमई और नवोन्मेषी कंपनियों के लिए नए बाजार अवसर प्रदान करने की उम्मीद है। न्यूनतम वेफर फैब्स के लाभ विशेष रूप से IoT, सेंसर और MEMS जैसे विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रों में स्पष्ट हैं।

भविष्य में, जैसे-जैसे तकनीक परिपक्व होती जाएगी और इसे और बढ़ावा दिया जाएगा, सेमीकंडक्टर विनिर्माण उद्योग में न्यूनतम वेफर फैब्स एक महत्वपूर्ण शक्ति बन सकते हैं। वे न केवल छोटे व्यवसायों को इस क्षेत्र में प्रवेश करने के अवसर प्रदान करते हैं, बल्कि पूरे उद्योग की लागत संरचना और उत्पादन मॉडल में भी बदलाव ला सकते हैं। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकी, प्रतिभा विकास और पारिस्थितिकी तंत्र निर्माण में अधिक प्रयासों की आवश्यकता होगी।

लंबे समय में, न्यूनतम वेफर फ़ैब्स के सफल प्रचार से पूरे सेमीकंडक्टर उद्योग पर गहरा प्रभाव पड़ सकता है, विशेष रूप से आपूर्ति श्रृंखला विविधीकरण, विनिर्माण प्रक्रिया लचीलापन और लागत नियंत्रण के संदर्भ में। इस तकनीक का व्यापक अनुप्रयोग वैश्विक सेमीकंडक्टर उद्योग में आगे नवाचार और प्रगति को आगे बढ़ाने में मदद करेगा।