চিপ তৈরির ভবিষ্যতের কি 450 মিমি ওয়েফার রয়েছে?

আমরা চালিত সমস্ত নতুন গ্যাজেট এবং সমস্ত শীতল অ্যাপ্লিকেশনগুলির পিছনে রয়েছে প্রসেসর, মেমরি এবং অন্যান্য উপাদান যা সিস্টেমে কাজ করে। আর সেগুলির পিছনে রয়েছে অর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়া প্রযুক্তি - ডিজাইনের জটিল অ্যারে, সরঞ্জাম, উপকরণ এবং প্রক্রিয়াজাতকরণের পদক্ষেপগুলি যাতে এত ছোট ছোট ট্রানজিস্টর তৈরি করতে প্রয়োজনীয় হয় যেগুলির মধ্যে 4, 000 একটি মানুষের চুলের প্রস্থ জুড়ে মাপসই করতে পারে এবং তাদের কয়েক বিলিয়ন এক চিপে জড়ো করতে পারে আপনার নখর থেকে বড় কোন।

গত সপ্তাহের সেমিকন ওয়েস্টের ভিত্তিতে, বার্ষিক অনুষ্ঠান যা প্রসেসরগুলি বা শেষ-ব্যবহারকারী ডিভাইসের বিপরীতে প্রক্রিয়া প্রযুক্তির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, এটি প্রদর্শিত হয় যে পুরো শিল্পটি আগামী পাঁচ বছরে শুরু হয়ে নতুন উত্পাদন 450 মিমি ওয়েফারে স্থানান্তরিত হওয়ার জন্য প্রস্তুত রয়েছে ।

আজ, কার্যত সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রসেসর এবং মেমরি প্রায় 12 ইঞ্চি জুড়ে 300 মিমি ওয়েফারে তৈরি করা হয়। তবে সবচেয়ে বড় চিপমেকাররা বহু বছর ধরে 450 মিমি ওয়েফার প্রযুক্তিতে স্থানান্তরিত করার বিষয়ে কথা বলছেন - প্রায় 18 ইঞ্চি পর্যন্ত ওয়েফার - কারণ এই বৃহত্তর ওয়েফারগুলি চিপের সংখ্যার দ্বিগুণেরও বেশি ধরে রাখতে পারে তবে আশা করা যায় 300 মিমি উত্পাদন থেকে দ্বিগুণের চেয়ে কম ব্যয় হবে hope । সম্প্রতি অবধি অনেক সরঞ্জাম সরবরাহকারী তাদের পা টেনে নিচ্ছেন, কারণ ২০০ মিমি থেকে ৩০০ মিমি অবধি শেষ বড় পদক্ষেপটি গবেষণা ও বিকাশে তাদের ব্যয় করার জন্য তুলনামূলকভাবে সামান্য ব্যয় করে শেষ হয়েছিল। তবে এখন, মনে হয়, প্রায় সবাই ধারণা নিয়ে যাচ্ছেন।

সম্মেলনে গ্লোবাল 450 কনসোর্টিয়ামের জেনারেল ম্যানেজার পল এ ফারারার, গ্লোবালফাউন্ডিজ, ইন্টেল, আইবিএম, স্যামসাং এবং টিএসএমসি সহ শীর্ষস্থানীয় অর্ধপরিবাহী উত্পাদন সংস্থাগুলির একটি গ্রুপ আলবানির ন্যানোস্কেল বিজ্ঞান ও প্রকৌশল কলেজের আশপাশে সদর দফতরের একটি অংশ দেখিয়েছিলেন। ২০১৩ থেকে ২০১৫ সালে ১৪nm তে 450 মিমি বিক্ষোভ অন্তর্ভুক্ত রোডম্যাপ যা 10nm এবং 2015 থেকে 2016 এর বাইরে চিপ নির্মাতাদের জন্য সরঞ্জাম প্রস্তুত রয়েছে।

বড় বড় নির্মাতারা সকলেই 450 মিমি সরঞ্জাম নিয়ে আলোচনা করছিলেন। নিকন বলেছিল যে প্রক্রিয়া বিকাশের জন্য এটি ব্যবহার করতে 450 মিমি 193nm এআরএফ নিমজ্জন স্ক্যানারের জন্য জি 450 কনসোর্টিয়ামের কাছ থেকে একটি আদেশ পেয়েছে, এবং বলেছে যে এটি একটি নামবিহীন "প্রধান ডিভাইস প্রস্তুতকারকের" কাছ থেকে একটি আদেশও পেয়েছে। এএসএমএল জানিয়েছে যে এটি একই সময়ে প্রায় 450 মিমি চরম আল্ট্রাভায়োলেট লিথোগ্রাফি (ইইউভি) এবং নিমজ্জন সরঞ্জামগুলি প্রেরণ করবে। ক্যানন এটি যা দেখিয়েছিল তা প্রথম প্রদর্শিত হয়েছে 450 মিমি ওয়েফারযুক্ত, যখন অণু ইমপ্রিন্টগুলি 450 মিমি ওয়েফারের জন্য তার ন্যানো-ইমপ্রিন্ট লিথোগ্রাফি ব্যবহার করে ফলাফল দেখায় results

এই রূপান্তরটি চালিত করে বলে মনে হচ্ছে এমন একটি জিনিস হ'ল ছোট নোডগুলিতে উত্পাদন ব্যয় বৃদ্ধি। শিল্পটি বছরের পর বছর ধরে EUV লিথোগ্রাফির বিষয়ে কথা বলেছে এবং বিশেষত এএসএমএল উন্নতির উল্লেখ করে চলেছে, এটি এখনও উত্পাদনের জন্য প্রস্তুত নয়, কারণ বর্তমান সরঞ্জামগুলি নির্মাতারা যে গতি এবং ভলিউমটির প্রয়োজন তা অংশ হিসাবে দেয় না কারণ সমস্যাগুলির কারণে শক্তি উত্স। এএসএমএল বলছে, বর্তমানে এই ক্ষেত্রটিতে 11 টি ইইউভি সিস্টেম রয়েছে এবং আরও ভাল বিদ্যুৎ উত্স সহ নতুন প্রজন্মের সরঞ্জামের পরিকল্পনা রয়েছে তবে ইইউভি দিয়ে কেউ পুরোপুরি উত্পাদন করছে না কারণ সরঞ্জামগুলি দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য পর্যাপ্ত নয় are

পরিবর্তে, নির্মাতারা বর্তমান 193nm নিমজ্জন সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করছেন, এবং 20nm এবং নীচে, তারা প্রয়োজনীয় স্পষ্টতা পেতে ওয়েফরের সমালোচনামূলক স্তরগুলিতে দুটিবার সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করতে বাধ্য হয়েছেন। এই ডাবল-প্যাটার্নিং - এবং সম্ভাব্য কোয়াড-প্যাটার্নিং wa ওয়েফার উত্পাদনতে সময় এবং ব্যয় যুক্ত করে।

গ্লোবালফাউন্ডিজের প্রধান নির্বাহী অজিত মনোচা মূল বক্তব্যে উল্লেখ করেছেন যে, লিথোগ্রাফির ব্যয় ইতিমধ্যে মোট ওয়েফার উত্পাদন ব্যয়কে প্রভাবিত করতে শুরু করেছে। নিমজ্জন স্ক্যানারগুলিতে মাল্টি-প্যাটার্নিংয়ের সাহায্যে এটি আরও খারাপ হয়। "আমাদের মারাত্মকভাবে EUV দরকার এবং EUV এখনও প্রস্তুত নয়, " তিনি বলেছিলেন।

অন্যান্য ক্ষেত্রগুলিতে মনোচা গতিশীলতার যুগে ফাউন্ড্রি উদ্ভাবনের প্রয়োজনীয়তার বিষয়ে কথা বলেছিলেন, সংস্থার 14 এক্সএম ফিনফেট প্রক্রিয়া থেকে শুরু করে অন্যান্য কৌশল যেমন এফডি-এসওআই, ন্যানোওয়ায়ারস এবং তৃতীয়-ভি যৌগিক সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে (মূলত এমন চিপস যা আরও বহিরাগত উপকরণ ব্যবহার করে)। মজার বিষয় হল, তিনি 2017 সালে 7nm এর জন্য III-V ফিনফেটগুলিতে একটি সম্ভাব্য পদক্ষেপের কথা উল্লেখ করেছিলেন, যদিও এটি নির্দিষ্ট প্রতিশ্রুতির মতো শোনেনি।

তিনি বলেন, শিল্পের সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হ'ল অর্থনৈতিক সমস্যা economic 180nm নোডে, কেবল 15 মুখোশ স্তর ছিল; 20nm / 14nm নোডে, 60 টিরও বেশি মুখোশ স্তর রয়েছে এবং প্রতিটি স্তর ব্যর্থতার জন্য আরও বেশি সুযোগ সরবরাহ করে, যার যে কোনও একটি পুরো ওয়েফারকে অকেজো করতে পারে। তিনি বলেন, "এই সমস্ত কিছুর সত্যই যোগ হয়, " তিনি কীভাবে দেখিয়েছিলেন যে ১৩০nm এ চিপ ডিজাইনের ব্যয় (যা এক দশক আগে নেতৃস্থানীয় প্রান্তে প্রচলিত ছিল এবং এখনও কিছু পিছনের দিকের চিপস ব্যবহার করে), 15 মিলিয়ন ডলার ছিল; 20nm এ, এটি 150 মিলিয়ন ডলার। একইভাবে, প্রক্রিয়া ডিজাইনের ব্যয় 250 মিলিয়ন ডলার থেকে বেড়ে 1.3 বিলিয়ন ডলারে দাঁড়িয়েছে, এবং চিপটি তৈরির ফ্যাব আজ 1.45 বিলিয়ন ডলার থেকে বেড়ে প্রায় 6.7 বিলিয়ন ডলারে দাঁড়িয়েছে।

এটির বিরুদ্ধে লড়াই করতে, অন্যান্য সরঞ্জাম বিক্রেতারা লিথোগ্রাফির বাইরেও কৌশল সম্পর্কে কথা বলছেন, যেমন চিপগুলির একাধিক স্তর তৈরির জন্য ডিজাইন করা থ্রি-সিলিকন ভায়াস (টিএসভি) দিয়ে চিপ-স্ট্যাকিং; এবং উপকরণ জমা এবং অপসারণের জন্য নতুন সরঞ্জাম। ফলিত পদার্থ, এলএএম গবেষণা, টোকিও ইলেক্ট্রন, এবং কেএলএ-টেনকোর সহ সংস্থাগুলি তাদের সমাধানগুলি চাপ দিচ্ছে।

অনুষ্ঠানের অন্যান্য খবরে, SEMI আমেরিকার প্রেসিডেন্ট কারেন সাওয়ালা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উত্পাদন "নবজাগরণ" এবং অর্ধপরিবাহী শিল্পের ভূমিকার কথা বলেছিলেন যে, এই শিল্পে এখন 245, 000 প্রত্যক্ষ চাকরি এবং প্রায় 10 মিলিয়ন মোট চাকরির জন্য রয়েছে the মার্কিন সরবরাহ চেইন।

SEMI আশা করে যে এই বছর যন্ত্রপাতি ব্যয় কিছুটা কমে যাবে, তার পরের বছর 21 শতাংশ বৃদ্ধি হবে, বেশিরভাগ কারণে 20nm উত্পাদন, ফ্যাশন ফ্যাব্রিশনের নতুন প্ল্যান্ট র‌্যাম্পিং এবং আন্টেল এর আয়ারল্যান্ডে তার কৃতিত্বের আপগ্রেডের জন্য ক্রমাগত ফাউন্ড্রি ব্যয় অব্যাহত রয়েছে।