उद्योग समाचार: दुनिया का सबसे छोटा वेफर फैब

मिनिमम वेफर फैब्स नवीन अर्धचालक 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 कर देती हैं। इस विनिर्माण उपकरण के लिए पूंजी निवेश केवल 500 मिलियन येन (लगभग 23.8 मिलियन आरएमबी) है, जो एसएमई और स्टार्टअप को कम निवेश के साथ सेमीकंडक्टर निर्माण शुरू करने में सक्षम बनाता है।

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

**न्यूनतम वेफर फैब प्रौद्योगिकी के लाभ:**

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

2. **लचीले और विविध उत्पादन मॉडल:** न्यूनतम वेफर फैब्स विभिन्न प्रकार के छोटे-बैच उत्पादों के निर्माण पर ध्यान केंद्रित करते हैं। यह उत्पादन मॉडल एसएमई और स्टार्टअप को अनुकूलित और विविध सेमीकंडक्टर उत्पादों की बाजार मांग को पूरा करते हुए, उनकी जरूरतों के अनुसार जल्दी से अनुकूलित और उत्पादन करने की अनुमति देता है।

3. **सरलीकृत उत्पादन प्रक्रियाएं:** न्यूनतम वेफर फैब में विनिर्माण उपकरण का आकार और आकार सभी प्रक्रियाओं के लिए समान होता है, और वेफर परिवहन कंटेनर (शटल) प्रत्येक चरण के लिए सार्वभौमिक होते हैं। चूंकि उपकरण और शटल स्वच्छ वातावरण में काम करते हैं, इसलिए बड़े साफ 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 कर देता है।

4. **कम बिजली की खपत और घरेलू बिजली का उपयोग:** न्यूनतम वेफर फैब में विनिर्माण उपकरण में कम बिजली की खपत होती है और यह मानक घरेलू AC100V बिजली पर काम कर सकता है। यह विशेषता इन उपकरणों को साफ-सुथरे कमरों के बाहर के वातावरण में उपयोग करने की अनुमति देती है, जिससे ऊर्जा की खपत और परिचालन लागत कम हो जाती है।

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

**प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन और अनुप्रयोग:**

"CEATEC 2024" प्रदर्शनी में, मिनिमम वेफर फैब प्रमोशन ऑर्गनाइजेशन ने अल्ट्रा-छोटे सेमीकंडक्टर विनिर्माण 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 पकड़ा गया, 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 थी।

एक बार जब ये तीन प्रक्रियाएं पूरी हो गईं, तो वेफर का माइक्रोस्कोप के तहत निरीक्षण किया गया, जिसमें "हैप्पी हैलोवीन" शब्दों और एक कद्दू चित्रण के साथ एक पैटर्न सामने आया। इस प्रदर्शन ने न केवल न्यूनतम वेफर फैब प्रौद्योगिकी की व्यवहार्यता को प्रदर्शित किया बल्कि इसके लचीलेपन और उच्च परिशुद्धता को भी उजागर किया।

इसके अतिरिक्त, कुछ कंपनियों ने न्यूनतम वेफर फैब प्रौद्योगिकी के साथ प्रयोग करना शुरू कर दिया है। उदाहरण के लिए, योकोगावा इलेक्ट्रिक कॉरपोरेशन की सहायक कंपनी योकोगावा सॉल्यूशंस ने सुव्यवस्थित और सौंदर्य की दृष्टि से मनभावन विनिर्माण मशीनें लॉन्च की हैं, जो लगभग एक पेय वेंडिंग मशीन के आकार की हैं, प्रत्येक सफाई, हीटिंग और एक्सपोज़र के कार्यों से सुसज्जित है। ये मशीनें प्रभावी रूप से एक सेमीकंडक्टर 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।

हालाँकि, न्यूनतम वेफर फैब वर्तमान में बड़े अर्धचालक कारखानों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। अल्ट्रा-फाइन सर्किट डिज़ाइन, विशेष रूप से उन्नत प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों (जैसे 7 एनएम और नीचे) में, अभी भी उन्नत उपकरण और बड़े पैमाने पर विनिर्माण क्षमताओं पर निर्भर हैं। न्यूनतम वेफर फैब की 0.5 इंच की वेफर प्रक्रियाएं सेंसर और एमईएमएस जैसे अपेक्षाकृत सरल उपकरणों के निर्माण के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

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

भविष्य में, जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी परिपक्व होती है और इसे और बढ़ावा दिया जाता है, न्यूनतम वेफर फैब सेमीकंडक्टर विनिर्माण उद्योग में एक महत्वपूर्ण शक्ति बन सकता है। 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 बदलाव भी 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 फैब के सफल प्रचार से पूरे सेमीकंडक्टर उद्योग पर गहरा प्रभाव पड़ सकता है, खासकर आपूर्ति श्रृंखला विविधीकरण, विनिर्माण प्रक्रिया लचीलेपन और लागत नियंत्रण के मामले में। इस तकनीक के व्यापक अनुप्रयोग से वैश्विक सेमीकंडक्टर उद्योग में आगे नवाचार और प्रगति को बढ़ावा देने में मदद मिलेगी।