वेफर्स (सिलिकॉन वेफर्स) बड़े क्यों हो रहे हैं?

सिलिकॉन आधारित एकीकृत सर्किटों की उत्पादन प्रक्रिया में सिलिकॉन वेफर एक प्रमुख सामग्री है।पूरे विनिर्माण प्रक्रिया में वेफर का व्यास और आकार महत्वपूर्ण भूमिका निभाता हैवेफर का आकार न केवल चिप्स की संख्या को निर्धारित करता है जो उत्पादित किए जा सकते हैं बल्कि लागत, क्षमता और गुणवत्ता पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है।

1वेफर आकारों का ऐतिहासिक विकासएकीकृत सर्किट उत्पादन के शुरुआती दिनों में, वेफर्स का व्यास अपेक्षाकृत छोटा था। 1960 के दशक के मध्य में, सिलिकॉन वेफर्स का व्यास आमतौर पर 25 मिमी (1 इंच) था।तकनीकी प्रगति और अधिक कुशल उत्पादन की बढ़ती मांग के साथआधुनिक अर्धचालक विनिर्माण में, 150 मिमी (6 इंच), 200 मिमी (8 इंच), और 300 मिमी (12 इंच) के वेफर्स आम तौर पर हम

आकार में यह बदलाव महत्वपूर्ण फायदे लाता है। उदाहरण के लिए, 300 मिमी के सिलिकॉन वेफर का सतह क्षेत्रफल 50 साल पहले के 1 इंच के वेफर से 140 गुना अधिक है।क्षेत्रफल में इस वृद्धि ने उत्पादन की दक्षता और लागत प्रभावीता में काफी सुधार किया है.

2उपज और लागत पर वेफर आकार का प्रभाव

1. उपज में वृद्धि
   बड़े वेफर्स एक ही वेफर पर अधिक चिप्स के उत्पादन की अनुमति देते हैं। यह मानते हुए कि चिप्स का संरचनात्मक आकार (यानी, डिजाइन और आवश्यक भौतिक स्थान) समान है,एक 300 मिमी वेफर 200 मिमी वेफर की तुलना में दोगुना से अधिक चिप्स का उत्पादन कर सकता हैइसका अर्थ है कि बड़े वेफर्स से उपज में काफी वृद्धि हो सकती है।

2. लागत में कमी
   जैसे-जैसे वेफर का क्षेत्रफल बढ़ता है, उत्पादन बढ़ता है, जबकि विनिर्माण प्रक्रिया में कुछ मौलिक चरण (जैसे फोटोलिथोग्राफी और उत्कीर्णन) वेफर के आकार के बावजूद अपरिवर्तित रहते हैं।यह प्रक्रिया चरणों को जोड़ने के बिना उत्पादन दक्षता में सुधार करने की अनुमति देता हैइसके अतिरिक्त, बड़े वेफर्स बड़ी संख्या में चिप्स पर विनिर्माण लागत को वितरित करने में सक्षम बनाते हैं, जिससे प्रति चिप लागत कम होती है।

3वेफर्स में एज इफेक्ट्स में सुधारजब वेफर का व्यास बढ़ता है, तो वेफर के किनारे की वक्रता कम हो जाती है, जो किनारे के नुकसान को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है। चिप्स आमतौर पर आयताकार होते हैं,और वेफर के किनारे पर वक्रता के कारण, पूर्ण चिप्स को समायोजित करना संभव नहीं हो सकता है। छोटे वेफर्स में, बढ़ी हुई वक्रता के कारण किनारे का नुकसान अधिक होता है। हालांकि, 300 मिमी वेफर्स में, यह वक्रता अपेक्षाकृत छोटी होती है,जो किनारे के नुकसान को कम करने में मदद करता है.

4. वेफर आकार चयन और उपकरण संगततावेफर का आकार उपकरण चयन और उत्पादन लाइन डिजाइन को प्रभावित करता है। जैसे-जैसे वेफर के व्यास बढ़ते हैं, आवश्यक उपकरण को भी तदनुसार अनुकूलित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए,300 मिमी के वेफर्स के प्रसंस्करण के लिए उपकरण आमतौर पर अधिक स्थान और अलग तकनीकी सहायता की आवश्यकता होती है और आम तौर पर अधिक महंगा होता हैहालांकि, इस निवेश को उच्च उपज और प्रति चिप कम लागत से कम किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, 300 मिमी के वेफर्स की विनिर्माण प्रक्रिया 200 मिमी के वेफर्स की तुलना में अधिक जटिल है।जिसमें उच्च परिशुद्धता वाले रोबोटिक हथियार और परिष्कृत हैंडलिंग सिस्टम शामिल हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्पादन प्रक्रिया के दौरान वेफर्स क्षतिग्रस्त न हों.

5वेफर आकार में भविष्य के रुझान
यद्यपि 300 मिमी के वेफर्स का उपयोग पहले से ही उच्च अंत विनिर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है, उद्योग में और भी बड़े वेफर आकारों का पता लगाना जारी है। 450 मिमी के वेफर्स के लिए अनुसंधान और विकास पहले ही शुरू हो चुका है,भविष्य में संभावित व्यावसायिक अनुप्रयोगों की उम्मीद हैवेफर के आकार में वृद्धि सीधे उत्पादन दक्षता में वृद्धि करती है, लागत को कम करती है, और किनारे के नुकसान को कम करती है, जिससे अर्धचालक निर्माण अधिक किफायती और कुशल हो जाता है।

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