कुछ पाठकों को शायद पता है कि एक नए मानक के लिए संक्रमण चिप्स की लागत में महत्वपूर्ण कमी का वादा करता है। बड़ी प्लेटों के उपयोग के इस लाभ के साथ, नए मानक के लिए संक्रमण में देरी के कारण स्पष्ट नहीं लगते हैं। यह भी प्रतीत हो सकता है कि यह सब निगमों की एक वैश्विक साजिश से ज्यादा कुछ नहीं है, जो सुपर-प्रॉफिट के लिए प्रगति को रोकने का प्रयास कर रहा है, जबकि इसकी जरूरत है कि नई मशीनों को खरीदना है। "यह बहुत आसान है!"
मैं पन्नी से टोपी को हटाने और स्केलिंग करते समय आने वाली समस्याओं को समझने का प्रस्ताव करता हूं, और सिलिकॉन वेफर्स के उत्पादन का तकनीकी विवरण। यह सामग्री उनमें से कुछ को ही सूचीबद्ध करती है।
निवेश और निवेश पर वापसी
शुरुआत करने के लिए, आइए जानें कि प्लेटों के आकार में वृद्धि के साथ यह सब क्यों होता है? तथ्य यह है कि प्लेट में वृद्धि के साथ, प्रत्येक चिप की लागत कम हो जाती है। गणना से पता चलता है कि वर्तमान 300 मिमी से 450 मिमी तक संक्रमण अंततः लगभग 30% बचाएगा। 200 से 300 मिमी प्लेटों से संक्रमण के दौरान क्या हुआ, उसी के बारे में।
चिप उत्पादन मूल्य में 30% की कमी वास्तव में महत्वपूर्ण है। लेकिन ध्यान दें कि यह तुरंत नहीं होगा, क्योंकि शुरू में नई प्लेटों की लागत बहुत अधिक होगी। Sq लागत सब्सट्रेट का सेमी 450 मिमी वर्तमान मूल्य प्रति वर्ग मीटर के बराबर है। सब्सट्रेट के सेमी 300 मिमी 2025 से पहले नहीं। और उपयोग की शुरुआत में यह 4-5 गुना अधिक महंगा होगा।
सामान्य संक्रमण के रुझान इस प्रकार हैं:
- लागत में 30-100% की वृद्धि
उत्पादन सुविधाएं, तकनीक। रखरखाव और उपकरण के लिए
स्वचालन। - मूल्य में 20-50% की वृद्धि
लिथोग्राफिक उपकरण। - थ्रूपुट में 10-30% की कमी
उपकरण पेश करने की क्षमता। बाकी उपकरणों के लिए
- कोई बदलाव नहीं। - श्रम लागत में 15% की कमी।
- अभिकर्मक लागत में 70% की वृद्धि।
निवेश लागत $ 60 बिलियन तक पहुंचने का अनुमान है, और इसलिए, सबसे बड़े उत्पादकों को एक नए मानक पर जाने के लिए बलों में शामिल होना होगा। इतने बड़े निवेश पर रिटर्न लगभग 8 साल है। लगभग 200 से 300 मिमी प्लेटों से संक्रमण का कम से कम आरएंडडी लगभग इसी अवधि में बंद हो गया।
खैर, बचत कहां है? इसका जवाब इतना आसान नहीं है।
सिलिकॉन सब्सट्रेट का क्षेत्र 2.25 के कारक से बढ़ता है। इसके अलावा, आप और भी अधिक चिप्स रख सकते हैं, क्योंकि आयत अधिक दक्षता के साथ एक बड़े त्रिज्या के साथ एक सर्कल में फिट होती है। सरल शब्दों में, यदि आप वर्गों के साथ एक वृत्त खींचते हैं, तो चक्र "बड़ा" होगा या वह छोटा होगा।
उदाहरण के लिए, 352 मिमी 2 के एक क्षेत्र के साथ ताहिती एक्सटी कोर, जो एचडी 7970 वीडियो कार्ड का आधार है। बशर्ते कि चिप्स वर्ग हैं, लगभग 160 चिप्स को 300 मिमी सब्सट्रेट पर रखा जा सकता है, और 450 मिमी सब्सट्रेट पर 386 (नीचे आंकड़ा देखें)। जो कि 2.41 गुना अधिक है। बेशक, चिप के आकार के आधार पर वृद्धि अलग-अलग होगी।
यह इस प्रकार है कि 40-45 हजार वेफर्स की उत्पादन क्षमता वाला एक कारखाना 100 मिमी वेफर्स की क्षमता के साथ 300 मिमी के कारखाने के रूप में कई चिप्स का उत्पादन करने में सक्षम है। और बस यह पल आपको बचाने की अनुमति देता है! 40 हजार प्लेट के लिए 450 मिमी के कारखाने में 100 मिमी की प्लेट के लिए 300 मिमी के कारखाने की तुलना में 25% सस्ता होगा। बचत बड़े पैमाने पर लिथोग्राफिक उपकरणों के कारण होती है, जिनकी लागत क्षमता के साथ कम नहीं बढ़ेगी, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है।
लेकिन एक अति सूक्ष्म अंतर है। उत्पादन की लागत में वृद्धि के साथ सूचीबद्ध अन्य कारकों के साथ, लिथोग्राफिक उपकरणों की मौजूदा लागत लागत के लिए क्षतिपूर्ति नहीं करेगी यदि यह अपरिवर्तित रहा। सौभाग्य से, प्रत्येक अधिक उन्नत तकनीक के लिए उपकरणों की लागत। प्रक्रिया बढ़ रही है, और इसके साथ एक बड़े प्लेट व्यास पर स्विच करने के लाभ हैं।
तकनीकी दिक्कतें
क्रिस्टल वजन
विकसित क्रिस्टल का वजन 3 गुना बढ़ जाता है, एक टन तक। बढ़ती प्रक्रिया के दौरान, संकीर्ण गर्दन द्वारा क्रिस्टल के ऊर्ध्वाधर निलंबन के साथ एक समस्या है। बीज क्रिस्टल अकेले क्रिस्टल के 450 मिमी के वजन का समर्थन नहीं कर सकते हैं। क्रिस्टल को बनाए रखने के लिए एक अतिरिक्त तरीका की जरूरत है।
बढ़ता समय
कोई भी बाहरी कंपन (जैसे भूकंप) क्रिस्टल के स्थानिक जाली में बदलाव का कारण बन सकता है। यदि ऐसा होता है, तो क्रिस्टल को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए और बढ़ते हुए शुरू से ही शुरू हो जाना चाहिए। इसमें काफी समय (एक महीने तक) लगता है और इससे उत्पादन की लागत बढ़ जाती है।
इसलिए 2011 में जापान में भूकंप के परिणामों ने सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल के वैश्विक उत्पादन को 24.5% कम कर दिया। वास्तव में, विकसित क्रिस्टल कचरे में बदल गए। उत्पादन को पुनः आरंभ करने में एक महीने से अधिक समय लगा।
क्वार्ट्ज क्रूसिबल
पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पिघलने के लिए क्वार्ट्ज
क्रूसिबल बड़ा होना चाहिए और 300 मिमी क्रिस्टल बढ़ने के लिए उत्पादन की तुलना में उत्पादन के लिए आवश्यक दो बार सामना करना चाहिए।
यदि आकार में 81.3 सेमी के क्रूसिबल का उपयोग 300 मिमी क्रिस्टल को विकसित करने के लिए किया जाता है, तो 450 मिमी क्रिस्टल के लिए 111 सेमी व्यास के क्रूसिबल की आवश्यकता होती है। इतने लंबे समय तक बढ़ते समय का सामना करने के लिए, क्रूसिबल की गुणवत्ता में भी सुधार होना चाहिए।
ठंडा
ठंडा करने का समय 4 गुना तक बढ़ सकता है।
थर्मल अतीत, क्रिस्टल के उत्पादन के दौरान, अशुद्धियों के रूप में दोषों की संख्या, आकार और वितरण को प्रभावित करता है। ऑफसेट के विपरीत, ऐसे दोष आमतौर पर मौजूद होते हैं। और यद्यपि वे आवश्यक रूप से क्रिस्टल की अस्वीकृति के लिए नेतृत्व नहीं करते हैं, वे अंतिम चिप्स के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं। इसलिए, उनकी उपस्थिति को कम करने के लिए प्रक्रिया को ठीक से नियंत्रित करना आवश्यक है। 450 मिमी क्रिस्टल के विशाल आकार के कारण, इसे और अधिक धीरे-धीरे ठंडा किया जाएगा, जो इसे अधिक तापमान अंतर के लिए उजागर करता है और दोषों की उपस्थिति को प्रभावित करता है। इसके लिए एक नवीन शीतलन प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।
निष्कर्ष
ऊपर जा रहा है, 450 मिमी प्लेटों में संक्रमण लिथोग्राफिक उपकरणों की बढ़ती लागत की भरपाई करने की आवश्यकता है। इस ट्रेन में सवार होना बहुत महंगा है, लेकिन लंबे समय में प्रतियोगियों के संबंध में खुद को नुकसान में डालने का मतलब नहीं है। इसके अलावा, लैंडिंग के लिए सबसे अच्छा क्षण जानना महत्वपूर्ण है।
तो निर्माताओं को आसानी से समझा जा सकता है, विशेष रूप से संभावित जोखिमों को देखते हुए जो कि इतनी लंबी अवधि में उत्पन्न हो सकते हैं। यह सब कुछ हो सकता है, वैश्विक आर्थिक समस्याओं से शुरू होकर, इस तथ्य के साथ समाप्त होता है कि निवेश का भुगतान करने से पहले अधिक आशाजनक प्रौद्योगिकियां दिखाई दे सकती हैं।
वैसे, यदि आप अभी तक हमारे उपभोक्ताओं के लिए समझ में नहीं आए हैं, तो प्रोसेसर, जीपीयू और मेमोरी की लागत में कमी को प्रतिबिंबित नहीं किया जाएगा। कम से कम इस दशक में तो नहीं।
सूत्रों का कहना है:www.sumcosi.com/english/products/next_generation/problem.html450 मिमी वेफर निर्माण लागत का एक सिमुलेशन अध्ययन
450 मिमी वेफर माइग्रेशन का आर्थिक विश्लेषण
450 मिमी संक्रमण के लाभ काटना
जादू से अप्रभेद्य: आधुनिक कंप्यूटर चिप्स विनिर्माण
www.silicon-edge.co.uk/j/index.php?option=com_content&view=article&id=68