उद्योग बातम्या: जगातील सर्वात लहान वेफर फॅब

मिनिमम वेफर फॅब्स ही नाविन्यपूर्ण सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग सिस्टीम आहेत जी 0.5-इंच वेफर्स वापरतात, पारंपरिक 12-इंच वेफर्सच्या तुलनेत उत्पादन स्केल आणि भांडवली गुंतवणूक लक्षणीयरीत्या कमी करतात. या उत्पादन उपकरणासाठी भांडवली गुंतवणूक केवळ 500 दशलक्ष येन (अंदाजे 23.8 दशलक्ष RMB) आहे, ज्यामुळे SMEs आणि स्टार्टअप्सना कमी गुंतवणुकीसह सेमीकंडक्टर उत्पादन सुरू करता येते.

मिनिमम वेफर फॅब तंत्रज्ञानाची उत्पत्ती जपानमधील नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ ॲडव्हान्स्ड इंडस्ट्रियल सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी (एआयएसटी) ने २००८ मध्ये सुरू केलेल्या संशोधन प्रकल्पातून शोधली जाऊ शकते. या प्रकल्पाचा उद्देश बहु-विविधता प्राप्त करून सेमीकंडक्टर उत्पादनात एक नवीन ट्रेंड निर्माण करण्याचा आहे. , लहान-बॅच उत्पादन. जपानच्या अर्थव्यवस्था, व्यापार आणि उद्योग मंत्रालयाच्या नेतृत्वाखालील या उपक्रमात 140 जपानी कंपन्या आणि संस्थांनी उत्पादन प्रणालीची नवीन पिढी विकसित करण्यासाठी सहयोग समाविष्ट केला आहे, ज्याचे उद्दिष्ट लक्षणीयरित्या खर्च आणि तांत्रिक अडथळे कमी करणे आहे, ज्यामुळे ऑटोमोटिव्ह आणि घरगुती उपकरणे उत्पादकांना सेमीकंडक्टरचे उत्पादन करण्याची परवानगी मिळते. आणि त्यांना आवश्यक सेन्सर.

**किमान वेफर फॅब तंत्रज्ञानाचे फायदे:**

1. **लक्षणीयपणे कमी झालेली भांडवली गुंतवणूक:** पारंपारिक मोठ्या वेफर फॅबसाठी शेकडो अब्ज येनपेक्षा जास्त भांडवली गुंतवणूक आवश्यक असते, तर किमान वेफर फॅबसाठी लक्ष्य गुंतवणूक त्या रकमेच्या फक्त 1/100 ते 1/1000 असते. प्रत्येक उपकरण लहान असल्यामुळे, सर्किट तयार करण्यासाठी मोठ्या फॅक्टरी स्पेस किंवा फोटोमास्कची आवश्यकता नाही, ज्यामुळे ऑपरेशनल खर्च मोठ्या प्रमाणात कमी होतो.

2. **लवचिक आणि वैविध्यपूर्ण उत्पादन मॉडेल:** किमान वेफर फॅब विविध प्रकारच्या लहान-बॅच उत्पादनांच्या निर्मितीवर लक्ष केंद्रित करतात. हे उत्पादन मॉडेल सानुकूलित आणि वैविध्यपूर्ण सेमीकंडक्टर उत्पादनांची बाजारपेठेतील मागणी पूर्ण करून, SME आणि स्टार्टअपना त्यांच्या गरजेनुसार त्वरीत सानुकूलित आणि उत्पादन करण्यास अनुमती देते.

3. **सरलीकृत उत्पादन प्रक्रिया:** किमान वेफर फॅबमधील उत्पादन उपकरणे सर्व प्रक्रियेसाठी समान आकार आणि आकाराची असतात आणि वेफर वाहतूक कंटेनर (शटल) प्रत्येक चरणासाठी सार्वत्रिक असतात. उपकरणे आणि शटल स्वच्छ वातावरणात चालत असल्याने, मोठ्या स्वच्छ खोल्या ठेवण्याची गरज नाही. हे डिझाइन स्थानिक स्वच्छ तंत्रज्ञान आणि सरलीकृत उत्पादन प्रक्रियेद्वारे उत्पादन खर्च आणि जटिलता लक्षणीयरीत्या कमी करते.

4. **कमी वीज वापर आणि घरगुती वीज वापर:** किमान वेफर फॅबमधील उत्पादन उपकरणे देखील कमी वीज वापर दर्शवतात आणि मानक घरगुती AC100V पॉवरवर ऑपरेट करू शकतात. हे वैशिष्ट्य या उपकरणांना स्वच्छ खोल्याबाहेरील वातावरणात वापरण्याची परवानगी देते, ऊर्जा वापर आणि ऑपरेशनल खर्च कमी करते.

5. **छोटी उत्पादन चक्रे:** मोठ्या प्रमाणातील अर्धसंवाहक उत्पादनासाठी सामान्यत: ऑर्डर ते डिलिव्हरीपर्यंत बराच वेळ प्रतीक्षा करावी लागते, तर किमान वेफर फॅब्स इच्छित कालावधीत आवश्यक प्रमाणात अर्धसंवाहकांचे वेळेवर उत्पादन साध्य करू शकतात. हा फायदा विशेषतः इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) सारख्या क्षेत्रांमध्ये दिसून येतो, ज्यासाठी लहान, उच्च-मिश्रित सेमीकंडक्टर उत्पादनांची आवश्यकता असते.

**तंत्रज्ञानाचे प्रात्यक्षिक आणि वापर:**

"CEATEC 2024" प्रदर्शनात, मिनिमम वेफर फॅब प्रमोशन ऑर्गनायझेशनने अल्ट्रा-स्मॉल सेमीकंडक्टर उत्पादन उपकरणे वापरून लिथोग्राफी प्रक्रियेचे प्रात्यक्षिक दाखवले. प्रात्यक्षिकादरम्यान, लिथोग्राफी प्रक्रियेचे प्रदर्शन करण्यासाठी तीन मशीन्सची व्यवस्था करण्यात आली होती, ज्यामध्ये रेझिस्ट कोटिंग, एक्सपोजर आणि डेव्हलपमेंटचा समावेश होता. वेफर ट्रान्सपोर्ट कंटेनर (शटल) हातात धरून, उपकरणात ठेवले आणि बटण दाबून सक्रिय केले. पूर्ण झाल्यानंतर, शटल उचलले गेले आणि पुढील डिव्हाइसवर सेट केले गेले. प्रत्येक उपकरणाची अंतर्गत स्थिती आणि प्रगती त्यांच्या संबंधित मॉनिटर्सवर प्रदर्शित केली गेली.

एकदा या तीन प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, वेफरची सूक्ष्मदर्शकाखाली तपासणी केली गेली, ज्यामध्ये "हॅपी हॅलोवीन" शब्द आणि भोपळ्याचे चित्रण असलेला नमुना उघड झाला. या प्रात्यक्षिकाने केवळ किमान वेफर फॅब तंत्रज्ञानाची व्यवहार्यता दर्शवली नाही तर त्याची लवचिकता आणि उच्च अचूकता देखील ठळक केली.

याव्यतिरिक्त, काही कंपन्यांनी किमान वेफर फॅब तंत्रज्ञानासह प्रयोग करण्यास सुरुवात केली आहे. उदाहरणार्थ, योकोगावा इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशनच्या उपकंपनी, योकोगावा सोल्युशन्सने सुव्यवस्थित आणि सौंदर्यदृष्ट्या सुखकारक उत्पादन मशीन्स लाँच केल्या आहेत, अंदाजे एका पेय व्हेंडिंग मशीनच्या आकाराची, प्रत्येक साफसफाई, गरम करणे आणि एक्सपोजरसाठी कार्यांसह सुसज्ज आहे. ही यंत्रे प्रभावीपणे सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग प्रोडक्शन लाइन तयार करतात आणि "मिनी वेफर फॅब" प्रोडक्शन लाइनसाठी आवश्यक असलेले किमान क्षेत्रफळ दोन टेनिस कोर्टच्या आकाराचे असते, 12-इंच वेफर फॅबच्या क्षेत्रफळाच्या फक्त 1%.

तथापि, किमान वेफर फॅब सध्या मोठ्या अर्धसंवाहक कारखान्यांशी स्पर्धा करण्यासाठी संघर्ष करतात. अल्ट्रा-फाईन सर्किट डिझाईन्स, विशेषत: प्रगत प्रक्रिया तंत्रज्ञानात (जसे की 7nm आणि त्याखालील), अजूनही प्रगत उपकरणे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन क्षमतांवर अवलंबून असतात. किमान वेफर फॅबच्या 0.5-इंच वेफर प्रक्रिया सेन्सर्स आणि MEMS सारख्या तुलनेने साध्या उपकरणांच्या निर्मितीसाठी अधिक योग्य आहेत.

मिनिमम वेफर फॅब्स सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी अत्यंत आशादायक नवीन मॉडेलचे प्रतिनिधित्व करतात. सूक्ष्मीकरण, कमी खर्च आणि लवचिकता द्वारे वैशिष्ट्यीकृत, ते SMEs आणि नाविन्यपूर्ण कंपन्यांसाठी नवीन बाजारपेठेच्या संधी प्रदान करतील अशी अपेक्षा आहे. किमान वेफर फॅबचे फायदे विशेषतः IoT, सेन्सर्स आणि MEMS सारख्या विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रांमध्ये स्पष्ट आहेत.

भविष्यात, जसजसे तंत्रज्ञान परिपक्व होत जाईल आणि पुढे प्रोत्साहन दिले जाईल, तसतसे किमान वेफर फॅब हे सेमीकंडक्टर उत्पादन उद्योगात एक महत्त्वपूर्ण शक्ती बनू शकतात. ते केवळ लहान व्यवसायांनाच या क्षेत्रात प्रवेश करण्याची संधी देत ​​नाहीत तर संपूर्ण उद्योगाच्या खर्चाची रचना आणि उत्पादन मॉडेलमध्ये बदल घडवून आणू शकतात. हे लक्ष्य साध्य करण्यासाठी तंत्रज्ञान, प्रतिभा विकास आणि इकोसिस्टम बिल्डिंगमध्ये अधिक प्रयत्न करावे लागतील.

दीर्घकाळात, किमान वेफर फॅब्सच्या यशस्वी जाहिरातीमुळे संपूर्ण सेमीकंडक्टर उद्योगावर, विशेषत: पुरवठा साखळी वैविध्य, उत्पादन प्रक्रिया लवचिकता आणि खर्च नियंत्रणाच्या दृष्टीने गंभीर परिणाम होऊ शकतो. या तंत्रज्ञानाचा व्यापक वापर जागतिक सेमीकंडक्टर उद्योगात आणखी नावीन्य आणि प्रगती करण्यास मदत करेल.