শিল্প সংবাদ: বিশ্বের সবচেয়ে ছোট ওয়েফার ফ্যাব

মিনিমাম ওয়েফার ফ্যাবগুলি হল উদ্ভাবনী সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন ব্যবস্থা যা 0.5-ইঞ্চি ওয়েফার ব্যবহার করে, যা ঐতিহ্যবাহী 12-ইঞ্চি ওয়েফারের তুলনায় উৎপাদন স্কেল এবং মূলধন বিনিয়োগ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এই উৎপাদন সরঞ্জামের জন্য মূলধন বিনিয়োগ মাত্র 500 মিলিয়ন ইয়েন (প্রায় 23.8 মিলিয়ন আরএমবি), যা এসএমই এবং স্টার্টআপগুলিকে কম বিনিয়োগে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন শুরু করতে সক্ষম করে।

ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাব প্রযুক্তির উৎপত্তি ২০০৮ সালে জাপানের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ অ্যাডভান্সড ইন্ডাস্ট্রিয়াল সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (AIST) দ্বারা শুরু হওয়া একটি গবেষণা প্রকল্প থেকে। এই প্রকল্পের লক্ষ্য ছিল বহু-বৈচিত্র্যময়, ছোট-ব্যাচের উৎপাদন অর্জনের মাধ্যমে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে একটি নতুন প্রবণতা তৈরি করা। জাপানের অর্থনীতি, বাণিজ্য ও শিল্প মন্ত্রণালয়ের নেতৃত্বে এই উদ্যোগে ১৪০টি জাপানি কোম্পানি এবং সংস্থার মধ্যে সহযোগিতা জড়িত ছিল যাতে একটি নতুন প্রজন্মের উৎপাদন ব্যবস্থা তৈরি করা যায়, যার লক্ষ্য ছিল খরচ এবং প্রযুক্তিগত বাধা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা, যাতে স্বয়ংচালিত এবং গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি নির্মাতারা তাদের প্রয়োজনীয় সেমিকন্ডাক্টর এবং সেন্সর তৈরি করতে পারে।

**ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাব প্রযুক্তির সুবিধা:**

১. **উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাসকৃত মূলধন বিনিয়োগ:** ঐতিহ্যবাহী বৃহৎ ওয়েফার ফ্যাবগুলিতে শত শত বিলিয়ন ইয়েনের বেশি মূলধন বিনিয়োগের প্রয়োজন হয়, যেখানে ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলির লক্ষ্য বিনিয়োগ সেই পরিমাণের মাত্র ১/১০০ থেকে ১/১০০০। যেহেতু প্রতিটি ডিভাইস ছোট, তাই সার্কিট গঠনের জন্য বড় কারখানার স্থান বা ফটোমাস্কের প্রয়োজন হয় না, যা পরিচালনার খরচ অনেকাংশে হ্রাস করে।

২. **নমনীয় এবং বৈচিত্র্যময় উৎপাদন মডেল:** ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলি বিভিন্ন ধরণের ছোট-ব্যাচের পণ্য তৈরির উপর মনোনিবেশ করে। এই উৎপাদন মডেলটি SME এবং স্টার্টআপগুলিকে তাদের চাহিদা অনুসারে দ্রুত কাস্টমাইজ এবং উৎপাদন করতে দেয়, কাস্টমাইজড এবং বৈচিত্র্যময় সেমিকন্ডাক্টর পণ্যের বাজার চাহিদা পূরণ করে।

৩. **সরলীকৃত উৎপাদন প্রক্রিয়া:** ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলিতে উৎপাদন সরঞ্জামগুলির সমস্ত প্রক্রিয়ার জন্য একই আকার এবং আকার থাকে এবং ওয়েফার পরিবহন পাত্র (শাটল) প্রতিটি ধাপের জন্য সর্বজনীন। যেহেতু সরঞ্জাম এবং শাটলগুলি একটি পরিষ্কার পরিবেশে কাজ করে, তাই বড় পরিষ্কার কক্ষ বজায় রাখার প্রয়োজন নেই। এই নকশা স্থানীয় পরিষ্কার প্রযুক্তি এবং সরলীকৃত উৎপাদন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদন খরচ এবং জটিলতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

৪. **কম বিদ্যুৎ খরচ এবং গৃহস্থালী বিদ্যুৎ ব্যবহার:** ন্যূনতম ওয়েফার কারখানাগুলির উৎপাদন সরঞ্জামগুলিতেও কম বিদ্যুৎ খরচ হয় এবং এটি স্ট্যান্ডার্ড গৃহস্থালী AC100V শক্তিতে কাজ করতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যটি এই ডিভাইসগুলিকে পরিষ্কার ঘরের বাইরের পরিবেশে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়, যা শক্তি খরচ এবং পরিচালনা খরচ আরও কমিয়ে দেয়।

৫. **সংক্ষিপ্ত উৎপাদন চক্র:** বৃহৎ আকারের সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের জন্য সাধারণত অর্ডার থেকে ডেলিভারি পর্যন্ত দীর্ঘ অপেক্ষার সময় লাগে, যেখানে ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলি কাঙ্ক্ষিত সময়সীমার মধ্যে প্রয়োজনীয় পরিমাণে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন করতে পারে। এই সুবিধাটি বিশেষ করে ইন্টারনেট অফ থিংস (IoT) এর মতো ক্ষেত্রগুলিতে স্পষ্ট, যেখানে ছোট, উচ্চ-মিশ্র সেমিকন্ডাক্টর পণ্যের প্রয়োজন হয়।

**প্রযুক্তির প্রদর্শন এবং প্রয়োগ:**

"CEATEC 2024" প্রদর্শনীতে, মিনিমাম ওয়েফার ফ্যাব প্রমোশন অর্গানাইজেশন অতি-ক্ষুদ্র সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন সরঞ্জাম ব্যবহার করে লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া প্রদর্শন করে। প্রদর্শনীর সময়, লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া প্রদর্শনের জন্য তিনটি মেশিন সাজানো হয়েছিল, যার মধ্যে ছিল রেজিস্ট লেপ, এক্সপোজার এবং ডেভেলপমেন্ট। ওয়েফার ট্রান্সপোর্ট কন্টেইনার (শাটল) হাতে ধরে, সরঞ্জামের মধ্যে স্থাপন করা হয়েছিল এবং একটি বোতাম টিপে সক্রিয় করা হয়েছিল। সমাপ্তির পরে, শাটলটি তুলে নেওয়া হয়েছিল এবং পরবর্তী ডিভাইসে সেট করা হয়েছিল। প্রতিটি ডিভাইসের অভ্যন্তরীণ অবস্থা এবং অগ্রগতি তাদের নিজ নিজ মনিটরে প্রদর্শিত হয়েছিল।

এই তিনটি প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পর, ওয়েফারটি একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে পরীক্ষা করা হয়েছিল, যেখানে "হ্যাপি হ্যালোইন" শব্দের একটি প্যাটার্ন এবং একটি কুমড়োর চিত্র পাওয়া গিয়েছিল। এই প্রদর্শনীটি কেবল ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাব প্রযুক্তির সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করেনি বরং এর নমনীয়তা এবং উচ্চ নির্ভুলতাও তুলে ধরেছে।

অতিরিক্তভাবে, কিছু কোম্পানি ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাব প্রযুক্তি নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা শুরু করেছে। উদাহরণস্বরূপ, যোকোগাওয়া ইলেকট্রিক কর্পোরেশনের একটি সহযোগী প্রতিষ্ঠান, যোকোগাওয়া সলিউশনস, সুবিন্যস্ত এবং নান্দনিকভাবে মনোরম উৎপাদন মেশিন চালু করেছে, প্রায় একটি পানীয় ভেন্ডিং মেশিনের আকারের, প্রতিটি পরিষ্কার, গরম এবং এক্সপোজারের জন্য ফাংশন দিয়ে সজ্জিত। এই মেশিনগুলি কার্যকরভাবে একটি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন উৎপাদন লাইন তৈরি করে এবং একটি "মিনি ওয়েফার ফ্যাব" উৎপাদন লাইনের জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম ক্ষেত্রফল দুটি টেনিস কোর্টের আকারের সমান, যা একটি 12-ইঞ্চি ওয়েফার ফ্যাবের ক্ষেত্রফলের মাত্র 1%।

তবে, ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলি বর্তমানে বৃহৎ সেমিকন্ডাক্টর কারখানাগুলির সাথে প্রতিযোগিতা করতে লড়াই করছে। অতি-সূক্ষ্ম সার্কিট ডিজাইন, বিশেষ করে উন্নত প্রক্রিয়া প্রযুক্তিতে (যেমন 7nm এবং তার নিচে), এখনও উন্নত সরঞ্জাম এবং বৃহৎ আকারের উৎপাদন ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলির 0.5-ইঞ্চি ওয়েফার প্রক্রিয়াগুলি সেন্সর এবং MEMS এর মতো তুলনামূলকভাবে সহজ ডিভাইস তৈরির জন্য আরও উপযুক্ত।

মিনিমাম ওয়েফার ফ্যাবগুলি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের জন্য একটি অত্যন্ত প্রতিশ্রুতিশীল নতুন মডেলের প্রতিনিধিত্ব করে। ক্ষুদ্রাকৃতিকরণ, কম খরচ এবং নমনীয়তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এগুলি এসএমই এবং উদ্ভাবনী সংস্থাগুলির জন্য নতুন বাজার সুযোগ প্রদান করবে বলে আশা করা হচ্ছে। মিনিমাম ওয়েফার ফ্যাবগুলির সুবিধাগুলি বিশেষভাবে আইওটি, সেন্সর এবং এমইএমএসের মতো নির্দিষ্ট প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলিতে স্পষ্ট।

ভবিষ্যতে, প্রযুক্তির পরিপক্কতা এবং আরও প্রচারের সাথে সাথে, ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ শক্তি হয়ে উঠতে পারে। তারা কেবল ছোট ব্যবসাগুলিকে এই ক্ষেত্রে প্রবেশের সুযোগই প্রদান করে না বরং সমগ্র শিল্পের খরচ কাঠামো এবং উৎপাদন মডেলগুলিতেও পরিবর্তন আনতে পারে। এই লক্ষ্য অর্জনের জন্য প্রযুক্তি, প্রতিভা বিকাশ এবং বাস্তুতন্ত্র গঠনে আরও প্রচেষ্টার প্রয়োজন হবে।

দীর্ঘমেয়াদে, ন্যূনতম ওয়েফার ফ্যাবগুলির সফল প্রচার সমগ্র সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের উপর গভীর প্রভাব ফেলতে পারে, বিশেষ করে সরবরাহ শৃঙ্খল বৈচিত্র্য, উৎপাদন প্রক্রিয়ার নমনীয়তা এবং খরচ নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে। এই প্রযুক্তির ব্যাপক প্রয়োগ বিশ্বব্যাপী সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে আরও উদ্ভাবন এবং অগ্রগতি চালাতে সহায়তা করবে।