എന്തുകൊണ്ടാണ് ഒരു വേഫർ ബോക്സിൽ 25 വേഫറുകൾ ഉള്ളത്?

ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സങ്കീർണ്ണമായ ലോകത്ത്,വേഫറുകൾസിലിക്കൺ വേഫറുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഇവ സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്. മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകൾ, മെമ്മറി, സെൻസറുകൾ മുതലായ വിവിധ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാനം അവയാണ്, കൂടാതെ ഓരോ വേഫറും എണ്ണമറ്റ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ സാധ്യതകൾ വഹിക്കുന്നു. അപ്പോൾ നമ്മൾ പലപ്പോഴും ഒരു ബോക്സിൽ 25 വേഫറുകൾ കാണുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണ്? യഥാർത്ഥത്തിൽ ശാസ്ത്രീയ പരിഗണനകളും വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിന്റെ സാമ്പത്തികശാസ്ത്രവും ഇതിന് പിന്നിലുണ്ട്.

 

ഒരു പെട്ടിയിൽ 25 വേഫറുകൾ ഉള്ളതിന്റെ കാരണം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു

ആദ്യം, വേഫറിന്റെ വലുപ്പം മനസ്സിലാക്കുക. സ്റ്റാൻഡേർഡ് വേഫർ വലുപ്പങ്ങൾ സാധാരണയായി 12 ഇഞ്ചും 15 ഇഞ്ചും ആയിരിക്കും, ഇത് വ്യത്യസ്ത ഉൽ‌പാദന ഉപകരണങ്ങളോടും പ്രക്രിയകളോടും പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനാണ്.12 ഇഞ്ച് വേഫറുകൾകൂടുതൽ ചിപ്പുകൾ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്നതിനാലും നിർമ്മാണ ചെലവിലും കാര്യക്ഷമതയിലും താരതമ്യേന സന്തുലിതമായതിനാലും നിലവിൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായ തരമാണ്.

"25 കഷണങ്ങൾ" എന്ന സംഖ്യ ആകസ്മികമല്ല. ഇത് വേഫറിന്റെ കട്ടിംഗ് രീതിയെയും പാക്കേജിംഗ് കാര്യക്ഷമതയെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഓരോ വേഫറും ഉൽ‌പാദിപ്പിച്ചതിനുശേഷം, ഒന്നിലധികം സ്വതന്ത്ര ചിപ്പുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അത് മുറിക്കേണ്ടതുണ്ട്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, a12-ഇഞ്ച് വേഫർനൂറുകണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ ആയിരക്കണക്കിന് ചിപ്പുകൾ മുറിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, മാനേജ്മെന്റിന്റെയും ഗതാഗതത്തിന്റെയും എളുപ്പത്തിനായി, ഈ ചിപ്പുകൾ സാധാരണയായി ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ പായ്ക്ക് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ 25 കഷണങ്ങൾ ഒരു സാധാരണ അളവിലുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്, കാരണം ഇത് വളരെ വലുതോ വലുതോ അല്ല, കൂടാതെ ഗതാഗത സമയത്ത് മതിയായ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.

കൂടാതെ, 25 കഷണങ്ങളുടെ അളവ് ഉൽ‌പാദന ലൈനിന്റെ ഓട്ടോമേഷനും ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും സഹായകമാണ്. ബാച്ച് ഉൽ‌പാദനം ഒരു കഷണത്തിന്റെ സംസ്കരണ ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ഉൽ‌പാദന കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. അതേസമയം, സംഭരണത്തിനും ഗതാഗതത്തിനുമായി, 25 കഷണങ്ങളുള്ള വേഫർ ബോക്സ് പ്രവർത്തിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, മാത്രമല്ല പൊട്ടാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയോടെ, ചില ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉൽപ്പാദനക്ഷമത കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി 100 അല്ലെങ്കിൽ 200 കഷണങ്ങൾ പോലുള്ള കൂടുതൽ പാക്കേജുകൾ സ്വീകരിച്ചേക്കാം എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, മിക്ക ഉപഭോക്തൃ-ഗ്രേഡ്, മിഡ്-റേഞ്ച് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കും, 25-പീസ് വേഫർ ബോക്സ് ഇപ്പോഴും ഒരു സാധാരണ സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോൺഫിഗറേഷനാണ്.

ചുരുക്കത്തിൽ, ഒരു പെട്ടി വേഫറിൽ സാധാരണയായി 25 കഷണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് അർദ്ധചാലക വ്യവസായം ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമത, ചെലവ് നിയന്ത്രണം, ലോജിസ്റ്റിക് സൗകര്യം എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയാണ്. സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനത്തോടെ, ഈ സംഖ്യ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടേക്കാം, പക്ഷേ അതിന്റെ പിന്നിലെ അടിസ്ഥാന യുക്തി - ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക, സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുക - മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു.

12-ഇഞ്ച് വേഫർ ഫാബുകൾ FOUP, FOSB എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു, 8-ഇഞ്ചും അതിൽ താഴെയുമുള്ളവ (8-ഇഞ്ച് ഉൾപ്പെടെ) കാസറ്റ്, SMIF POD, വേഫർ ബോട്ട് ബോക്സ് എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത്, 12-ഇഞ്ച്വേഫർ കാരിയർമൊത്തത്തിൽ FOUP എന്നും 8 ഇഞ്ച് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നുവേഫർ കാരിയർസാധാരണയായി, ഒരു ഒഴിഞ്ഞ FOUP യുടെ ഭാരം ഏകദേശം 4.2 കിലോഗ്രാം ആണ്, 25 വേഫറുകൾ നിറച്ച ഒരു FOUP യുടെ ഭാരം ഏകദേശം 7.3 കിലോഗ്രാം ആണ്.
QYResearch ഗവേഷണ സംഘത്തിന്റെ ഗവേഷണ സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ പ്രകാരം, 2022 ൽ ആഗോള വേഫർ ബോക്സ് വിപണി വിൽപ്പന 4.8 ബില്യൺ യുവാനിലെത്തി, 2029 ൽ ഇത് 7.7 ബില്യൺ യുവാനിൽ എത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, സംയുക്ത വാർഷിക വളർച്ചാ നിരക്ക് (CAGR) 7.9% ആണ്. ഉൽപ്പന്ന തരം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, സെമികണ്ടക്ടർ FOUP മുഴുവൻ വിപണിയുടെയും ഏറ്റവും വലിയ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഏകദേശം 73%. ഉൽപ്പന്ന ആപ്ലിക്കേഷന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഏറ്റവും വലിയ ആപ്ലിക്കേഷൻ 12 ഇഞ്ച് വേഫറുകളും തുടർന്ന് 8 ഇഞ്ച് വേഫറുകളുമാണ്.

വാസ്തവത്തിൽ, വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകളിൽ വേഫർ കൈമാറ്റത്തിനായി FOUP; സിലിക്കൺ വേഫർ ഉൽ‌പാദനത്തിനും വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾക്കുമിടയിലുള്ള ഗതാഗതത്തിനായി FOSB; പ്രക്രിയകൾക്കിടയിലുള്ള ഗതാഗതത്തിനും പ്രക്രിയകളോടൊപ്പം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനും CASSETTE കാരിയറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം എന്നിങ്ങനെ നിരവധി തരം വേഫർ കാരിയറുകൾ ഉണ്ട്.

 

കാസറ്റ് തുറക്കുക

വേഫർ നിർമ്മാണത്തിൽ ഇന്റർ-പ്രോസസ് ട്രാൻസ്പോർട്ടേഷനിലും ക്ലീനിംഗ് പ്രക്രിയകളിലുമാണ് ഓപ്പൺ കാസറ്റ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. FOSB, FOUP, മറ്റ് കാരിയറുകൾ എന്നിവ പോലെ, ഇത് സാധാരണയായി താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന, മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള, ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയുള്ള, ഈടുനിൽക്കുന്ന, ആന്റി-സ്റ്റാറ്റിക്, കുറഞ്ഞ ഔട്ട്-ഗ്യാസിംഗ്, കുറഞ്ഞ മഴ, പുനരുപയോഗം ചെയ്യാവുന്ന വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത വേഫർ വലുപ്പങ്ങൾ, പ്രോസസ് നോഡുകൾ, വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകൾക്കായി തിരഞ്ഞെടുത്ത വസ്തുക്കൾ എന്നിവ വ്യത്യസ്തമാണ്. പൊതുവായ വസ്തുക്കൾ PFA, PTFE, PP, PEEK, PES, PC, PBT, PEI, COP മുതലായവയാണ്. ഉൽപ്പന്നം സാധാരണയായി 25 പീസുകളുടെ ശേഷിയോടെ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്.

ഓപ്പൺ കാസറ്റ് അനുബന്ധവുമായി സംയോജിച്ച് ഉപയോഗിക്കാംവേഫർ കാസറ്റ്വേഫർ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിന് പ്രക്രിയകൾക്കിടയിൽ വേഫർ സംഭരണത്തിനും ഗതാഗതത്തിനുമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ.

വേഫർ നിർമ്മാണത്തിലും ചിപ്പ് നിർമ്മാണത്തിലും പ്രക്രിയകൾക്കിടയിൽ ഓട്ടോമേറ്റഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ, ഓട്ടോമേറ്റഡ് ആക്‌സസ്, കൂടുതൽ സീൽ ചെയ്ത സംഭരണം എന്നിവയിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന കസ്റ്റമൈസ്ഡ് വേഫർ പോഡ് (OHT) ഉൽപ്പന്നങ്ങളുമായി സംയോജിച്ച് ഓപ്പൺ കാസറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

തീർച്ചയായും, OPEN CASSETTE നേരിട്ട് CASSETTE ഉൽപ്പന്നങ്ങളാക്കി മാറ്റാം. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, Wafer Shipping Boxes എന്ന ഉൽപ്പന്നത്തിന് അത്തരമൊരു ഘടനയുണ്ട്. വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകളിൽ നിന്ന് ചിപ്പ് നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകളിലേക്കുള്ള വേഫർ ഗതാഗതത്തിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ ഇതിന് കഴിയും. CASSETTE നും അതിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കും അടിസ്ഥാനപരമായി വേഫർ ഫാക്ടറികളിലെയും ചിപ്പ് ഫാക്ടറികളിലെയും വിവിധ പ്രക്രിയകൾക്കിടയിലുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ, സംഭരണം, ഇന്റർ-ഫാക്ടറി ഗതാഗതം എന്നിവയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും.

 

ഫ്രണ്ട് ഓപ്പണിംഗ് വേഫർ ഷിപ്പിംഗ് ബോക്സ് FOSB

ഫ്രണ്ട് ഓപ്പണിംഗ് വേഫർ ഷിപ്പിംഗ് ബോക്സ് FOSB പ്രധാനമായും 12 ഇഞ്ച് വേഫറുകൾ വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾക്കും ചിപ്പ് നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾക്കുമിടയിൽ കൊണ്ടുപോകുന്നതിനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വേഫറുകളുടെ വലിയ വലിപ്പവും ശുചിത്വത്തിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളും കാരണം; വേഫർ ഡിസ്പ്ലേസ്മെന്റ് ഘർഷണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന് പ്രത്യേക പൊസിഷനിംഗ് പീസുകളും ഷോക്ക് പ്രൂഫ് ഡിസൈനും ഉപയോഗിക്കുന്നു; അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ കുറഞ്ഞ വാതകം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഇത് മലിനമായ വേഫറുകൾ പുറത്തേക്ക് പോകാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കും. മറ്റ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് വേഫർ ബോക്സുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, FOSB-ക്ക് മികച്ച വായു-ഇറുകിയതയുണ്ട്. കൂടാതെ, ബാക്ക്-എൻഡ് പാക്കേജിംഗ് ലൈൻ ഫാക്ടറിയിൽ, വിവിധ പ്രക്രിയകൾക്കിടയിൽ വേഫറുകളുടെ സംഭരണത്തിനും കൈമാറ്റത്തിനും FOSB ഉപയോഗിക്കാം.

FOSB സാധാരണയായി 25 കഷണങ്ങളായിട്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഓട്ടോമേറ്റഡ് മെറ്റീരിയൽ ഹാൻഡ്‌ലിംഗ് സിസ്റ്റം (AMHS) വഴി ഓട്ടോമാറ്റിക് സംഭരണത്തിനും വീണ്ടെടുക്കലിനും പുറമേ, ഇത് മാനുവലായി പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും കഴിയും.

ഫ്രണ്ട് ഓപ്പണിംഗ് യൂണിഫൈഡ് പോഡ്

ഫാബ് ഫാക്ടറിയിലെ വേഫറുകളുടെ സംരക്ഷണം, ഗതാഗതം, സംഭരണം എന്നിവയ്ക്കാണ് ഫ്രണ്ട് ഓപ്പണിംഗ് യൂണിഫൈഡ് പോഡ് (FOUP) പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 12 ഇഞ്ച് വേഫർ ഫാക്ടറിയിലെ ഓട്ടോമേറ്റഡ് കൺവെയിംഗ് സിസ്റ്റത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന കാരിയർ കണ്ടെയ്നറാണിത്. ഓരോ പ്രൊഡക്ഷൻ മെഷീനും തമ്മിലുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ സമയത്ത് ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ പൊടിപടലങ്ങളാൽ മലിനമാകുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ഓരോ 25 വേഫറുകളും ഇത് സംരക്ഷിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രവർത്തനം, അതുവഴി വിളവിനെ ബാധിക്കുന്നു. ഓരോ FOUP-യിലും വിവിധ കണക്റ്റിംഗ് പ്ലേറ്റുകൾ, പിന്നുകൾ, ദ്വാരങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്, അതിനാൽ FOUP ലോഡിംഗ് പോർട്ടിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുകയും AMHS പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് കുറഞ്ഞ വാതകം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വസ്തുക്കളും കുറഞ്ഞ ഈർപ്പം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുക്കളും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രകാശനം വളരെയധികം കുറയ്ക്കുകയും വേഫർ മലിനീകരണം തടയുകയും ചെയ്യും; അതേ സമയം, മികച്ച സീലിംഗും ഇൻഫ്ലേഷൻ പ്രവർത്തനവും വേഫറിന് കുറഞ്ഞ ഈർപ്പം അന്തരീക്ഷം നൽകും. കൂടാതെ, പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനും വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകളെയും പ്രക്രിയകളെയും വേർതിരിച്ചറിയുന്നതിനും ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച്, കറുപ്പ്, സുതാര്യമായത് തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങളിൽ FOUP രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും; സാധാരണയായി, ഫാബ് ഫാക്ടറിയുടെ ഉൽ‌പാദന ലൈനും മെഷീൻ വ്യത്യാസങ്ങളും അനുസരിച്ച് ഉപഭോക്താക്കൾ FOUP ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കുന്നു.

കൂടാതെ, ചിപ്പ് ബാക്ക്-എൻഡ് പാക്കേജിംഗിലെ TSV, FAN OUT തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകൾക്കനുസരിച്ച് പാക്കേജിംഗ് നിർമ്മാതാക്കൾക്കായി POUP-നെ പ്രത്യേക ഉൽപ്പന്നങ്ങളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന് SLOT FOUP, 297mm FOUP, മുതലായവ. FOUP പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അതിന്റെ ആയുസ്സ് 2-4 വർഷമാണ്. മലിനമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വീണ്ടും ഉപയോഗത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നതിനായി FOUP നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഉൽപ്പന്ന ക്ലീനിംഗ് സേവനങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും.

 

കോൺടാക്റ്റ്‌ലെസ് ഹോറിസോണ്ടൽ വേഫർ ഷിപ്പറുകൾ

താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കോൺടാക്റ്റ്‌ലെസ് ഹോറിസോണ്ടൽ വേഫർ ഷിപ്പറുകൾ പ്രധാനമായും ഫിനിഷ്ഡ് വേഫറുകളുടെ ഗതാഗതത്തിനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സംഭരണത്തിലും ഗതാഗതത്തിലും വേഫറുകൾ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ എന്റഗ്രിസിന്റെ ട്രാൻസ്‌പോർട്ട് ബോക്‌സിൽ ഒരു സപ്പോർട്ട് റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അശുദ്ധി മലിനീകരണം, തേയ്മാനം, കൂട്ടിയിടി, പോറലുകൾ, ഡീഗ്യാസിംഗ് മുതലായവ തടയുന്നതിന് നല്ല സീലിംഗ് ഉണ്ട്. ഉൽപ്പന്നം പ്രധാനമായും നേർത്ത 3D, ലെൻസ് അല്ലെങ്കിൽ ബമ്പ്ഡ് വേഫറുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഏരിയകളിൽ 3D, 2.5D, MEMS, LED, പവർ സെമികണ്ടക്ടറുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉൽപ്പന്നത്തിൽ 26 സപ്പോർട്ട് റിംഗുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, 25 (വ്യത്യസ്ത കനം ഉള്ളത്) വേഫർ ശേഷിയുള്ളതും, 150mm, 200mm, 300mm എന്നിവ വേഫർ വലുപ്പങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.