बहु-परियोजना वेफर सेवा

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मल्टी-प्रोजेक्ट चिप (एमपीसी) और मल्टी-प्रोजेक्ट वेफर (एमपीडब्ल्यू) अर्धचालक निर्माण व्यवस्थायें, ग्राहकों को कई संरचनाओं या परियोजनाओं के बीच मास्क और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स वेफर निर्माण लागत साझा करने की अनुमति देती हैं।

एमपीसी में विनिर्माण स्वीकृति के लिए पांच सीएमओएस आईसी संरचना और कुछ परीक्षण एन- और पीएमओएस ट्रांजिस्टर सम्मिलित हैं

एमपीसी व्यवस्था में एक चिप कई संरचनाओं का संयोजन होती है और इस संयुक्त चिप को निर्माण के दौरान पूरे वेफर में दोहराया जाता है। एमपीसी व्यवस्था सामान्यतः प्रति वेफर चिप संरचनाओं की लगभग समान संख्या का उत्पादन करती है।

प्रसंस्करण की अच्छी गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए सभी वेफर में एमपीसी संरचना और पांच प्रक्रिया नियंत्रण मॉनिटर (पीसीएम) संरचनाओं से युक्त एक वेफर

एमपीडब्ल्यू व्यवस्था में विभिन्न चिप संरचनाओं को एक वेफर पर संभवतः प्रति वेफर संरचनाओं/परियोजनाओं की एक अलग संख्या के साथ एकत्रित किया जाता है। यह आईसी निर्माण के दौरान फोटोलिथोग्राफी में अनावरण प्रणाली और नया मास्क बनाने के साथ संभव हो गया है। एमपीडब्ल्यू व्यवस्था निर्माण के लिए पुरानी एमपीसी प्रक्रियाओं का उपयोग करती है और विभिन्न चरणों एवं संरचनाओं/ परियोजनाओं के निर्माण की मात्रा की आवश्यकताओं के लिए अधिक प्रभावी समर्थन को सक्षम बनाती है। एमपीडब्ल्यू व्यवस्था शिक्षा, नई परिपथ वास्तुकलाओं और संरचनाओं के अनुसंधान, प्रोटोटाइप और यहाँ तक ​​कि अल्प मात्रा में उत्पादन का समर्थन करती है।[1][2]

एक बहु-परियोजना वेफर जिसमें कई अलग-अलग असमान संख्या में संरचना/परियोजनाएँ सम्मिलित हैं।

वैश्विक स्तर पर, कंपनियों, अर्धचालक फाउंड्री और सरकार द्वारा समर्थित संस्थानों द्वारा कई एमपीडब्ल्यू सेवाएँ उपलब्ध हैं। मूल रूप से एमपीसी और एमपीडब्ल्यू दोनों व्यवस्थाओं को एकीकृत परिपथों को शिक्षा और अनुसंधान के लिए प्रस्तुत किया गया था; कुछ एमपीसी/एमपीडब्ल्यू सेवाएँ/गेटवे केवल गैर-व्यावसायिक उपयोग के लिए लक्षित हैं। प्रोटोटाइप चरण में उपयुक्त सेवा मंच का चयन, चयनित सेवा के नियमों को ध्यान में रखते हुए एमपीडब्ल्यू सेवाओं के माध्यम से उत्पादन को धीरे-धीरे बढ़ाना सुनिश्चित करता है।

एमपीसी/एमपीडब्ल्यू व्यवस्था को माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणालियों (एमईएमएस),[3] एकीकृत फोटोनिक्स[4] जैसे सिलिकॉन फोटोनिक्स के निर्माण और सूक्ष्म-द्रविकी पर भी प्रयुक्त किया गया है।[5][6]

एमपीडब्ल्यू का शोधन, एक बहु-स्तरीय मास्क (एमएलएम) व्यवस्था है, जहाँ अनावरण चरण में निर्माण के दौरान सीमित संख्या में मास्कों (जैसे 4) को बदल दिया जाता है। शेष मास्क पूरे वेफर पर चिप से चिप तक समान होते हैं।[7] एमएलएम दृष्टिकोण कई विशिष्ट मामलों के लिए उपयुक्त है:

  • संसूचक के समान बड़ी (यहाँ तक ​​​​कि संभवतः पूरे वेफर) संरचनाएँ, जहाँ कुछ मास्क परतों का उपयोग करके कार्यात्मक उपकरणों का निर्माण संभव होता है।
  • विभिन्न प्रदर्शन या एक संरचना के मानकों के लिए एक संरचना/परियोजना के विभिन्न संस्करण बनाना।

सामान्यतः एमएलएम दृष्टिकोण का उपयोग एक वेफर समूह (निर्माण रेखा के आधार पर कई वेफरों से मिलकर) और एक ग्राहक के लिए किया जाता है। एमएलएम का उपयोग करके बड़े उपकरणों (यहाँ तक ​​कि वेफर आकार तक) या बड़ी संख्या में डाई और सामान्यतः कुछ समूहों तक वेफर प्राप्त करना संभव है। एमएलएम, एमपीडब्ल्यू की उत्पादन मात्रा से ऊपर की ओर एक सहज निरंतरता है और इसलिए यह छोटे या मध्यम आकार की मात्रा के उत्पादन का भी समर्थन कर सकती है। सभी फाउंड्री एमएलएम व्यवस्था का समर्थन नहीं करते हैं।

उपलब्ध प्रौद्योगिकियों की जटिलता और एमपीसी/एमपीडब्ल्यू को सुचारू रूप से संचालित करने की आवश्यकता के कारण, एमपीसी/एमपीडब्ल्यू सेवाओं का लाभ उठाने के लिए संरचना के नियमों और समय का पालन करना महत्वपूर्ण है। हालाँकि प्रत्येक सेवा प्रदाता की अपनी व्यावहारिकताएँ होती हैं जिनमें संरचना विवरण, डाई आकार, संरचना नियम, उपकार प्रतिरूप, उपलब्ध अर्धचालक आईपी खंड और समय आदि सम्मिलित हैं।

एमपीसी और एमपीडब्ल्यू सेवाओं का प्रतिवर्तन काल और लागत, विनिर्माण प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती है और संरचना/प्रोटोटाइप सामान्यतः अनावृत डाई या संकुलित उपकरणों के रूप में उपलब्ध होते हैं। वितरणों का परीक्षण नहीं किया जाता है, परन्तु ज्यादातर मामलों में निर्माण प्रक्रिया की गुणवत्ता की प्रत्याभूति (गारंटी), प्रक्रिया नियंत्रण परिवीक्षकों (पीसीएम) या इसी तरह के माप परिणामों द्वारा दी जाती है।

एमपीसी दृष्टिकोण, अर्धचालक उद्योग में प्रथम हार्डवेयर सेवा मंचों में से एक था और अधिक लचीली एमपीडब्ल्यू व्यवस्था सुस्थापित आईसी निर्माण और फाउंड्री मॉडल का हिस्सा बनी हुई है, जो सिलिकॉन आईसी निर्माण तक ही सीमित न होते हुए लागत प्रभावी प्रोटोटाइप, विकास और अनुसंधान के लिए अन्य अर्धचालक उत्पादन क्षेत्रों में फैल रही है।

कंपनियाँ

म्यूस

म्यूस अर्धचालक की स्थापना वर्ष 2018 में[8] पूर्व ईसिलिकॉन कर्मचारियों द्वारा की गई थी। कंपनी का नाम "म्यूस", एमपीडब्ल्यू यूनिवर्सिटी सेवा के लिए एक अनौपचारिक संक्षिप्त नाम है।[8] म्यूस, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक शोधकर्ताओं की एमपीडब्ल्यू आवश्यकताओं को पूर्ण करने पर ध्यान केंद्रित करता है। म्यूस सभी टीएसएमसी तकनीकों का समर्थन करता है और कुछ तकनीकों के लिए 1 वर्गमिमी के न्यूनतम क्षेत्र के साथ एक एमपीडब्ल्यू सेवा प्रदान करता है।[9][10]

एमओएसआईएस

एमओएसआईएस (मेटल ऑक्साइड सिलिकॉन इम्प्लीमेंटेशन सर्विस) पहली प्रसिद्ध एमपीसी सेवा थी, जिसे डीएआरपीए ने वीएलएसआई के लिए तकनीकी और मानव बुनियादी ढाँचे के रूप में स्थापित किया था। एमओएसआईएस सेवा वर्ष 1981 में प्रारंभ हुई, जब लिन कॉनवे ने वर्ष 1978 में एमआईटी में पहला वीएलएसआई सिस्टम संरचना पाठ्यक्रम आयोजित किया और पाठ्यक्रम ने वर्ष 1979 में पाठ्यक्रम के प्रतिभागियों को उपकरणों का वितरण करते हुए 'मल्टी-यूनिवर्सिटी, मल्टी-प्रोजेक्ट चिप-संरचना प्रदर्शन'[11] का निर्माण किया।[12][13] एडवान्स्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी नेटवर्क (ARPANET) का उपयोग करके एमपीसी के लिए संरचनाओं को एकत्रित किया गया था। शिक्षा के अतिरिक्त तकनीकी पृष्ठभूमि का विकास और अनुसंधान मानक घटकों की सीमाओं के बिना लागत प्रभावी तरीके से नए कंप्यूटर आर्किटेक्चर में करना था।[14] एमओएसआईएस, मुख्य रूप से एमपीडब्ल्यू व्यवस्था के साथ वाणिज्यिक उपयोगकर्ताओं की सेवा करता है। एमओएसआईएस ने अपने विश्वविद्यालय सहायता कार्यक्रम को समाप्त कर दिया है। एमओएसआईएस के साथ संरचनाएँ, खुले (अर्थात्, गैर-स्वामित्व वाले) वीएलएसआई विन्यास संरचना नियमों या विक्रेता स्वामित्व नियमों का उपयोग करके निर्माण के लिए प्रस्तुत की जाती हैं। संरचनाओं को सामान्य ढेर में जमा किया जाता है और फाउंड्री में निर्माण की प्रक्रिया के माध्यम से संचालित किया जाता है। पूर्ण चिपों (संकुलित या अनावृत डाई) को ग्राहकों को वापस कर दिया जाता है।

नॉरचिप

पहली अंतर्राष्ट्रीय सिलिकॉन आईसी एमपीसी सेवा नॉरचिप, चार नॉर्डिक देशों (डेनमार्क, फ़िनलैंड, नॉर्वे और स्वीडन) के मध्य वर्ष 1981 में स्थापित की गई थी, जिसने पहली चिप वर्ष 1982 में प्रस्तुत की थी।[15] इस चिप को भाग लेने वाले प्रत्येक देश के नॉर्डिक औद्योगिक कोष और अनुसंधान एवं विकास वित्तपोषण संगठनों द्वारा वित्त पोषित किया गया था। इसका लक्ष्य प्रशिक्षण और अनुसंधान एवं उद्योगों के बीच विशेष रूप से एनालॉग और डिजिटल संकेत प्रोसेसिंग और शक्ति प्रबंधन एकीकरण के क्षेत्र में समन्वय बढ़ाना था।[16] समान नॉर्डिक देशों द्वारा आयोजित नॉरचिप के समानांतर, नॉर्डिक जीएएएस कार्यक्रम एनओजीएपी 1986-1989 आयोजित किया गया था, जिसने जीएएएस आईसी उपकरणों के लिए प्रतिरूपण तकनीकों और उच्च-गति वाले डिजिटल और आरएफ/एनालॉग एमएमआईसी के प्रदर्शकों का निर्माण किया।[17][18]

सीएमपी

सीएमपी वर्ष 1981 से कार्यरत एक फ्रांसीसी कंपनी है।[19][20] नॉरचिप और एनओजीएपी, अखिल-यूरोपीय एमपीसी/एमपीडब्ल्यू व्यवस्था यूरोचिप (1989-1995) के लिए प्रमुख प्रवर्तक थे, और इसका अनुयायी यूरोप्रैक्टिस वर्ष 1995 से कार्यरत हैं। सीएमपी पहला आधिकारिक अखिल-महाद्वीपीय एमपीसी/एमपीडब्ल्यू संचालन भी था, जो अन्य एमपीडब्ल्यू व्यवस्थाओं के बीच एमओएसआईएस से वैश्विक स्तर पर जुड़ा था। डिजिटल, मिश्रित संकेत, एनालॉग, उच्च गति और शक्ति-प्रबंधन के साथ-साथ चिपलेट के संकुलन के लिए उपयुक्त मल्टी-चिप मॉड्यूल (एमसीएम) के लिए विभिन्न तकनीकों को सीएमपी सेवाओं में सम्मिलित किया गया है।[21] सीएमपी सीमॉस, सिलिकॉन-जर्मेनियम द्विध्रुवीय सीमॉस, एचवी-सीमॉस, एसओआई, एमईएमएस, 3डी-आईसी, सिलिकॉन फोटोनिक्स, ठोस अवस्था ड्राइव आदि उपकरणों का उत्पादन प्रदान करता है।

ऑसएमपीसी

सिलिकॉन आईसी तकनीक का उपयोग करने वाली इसी प्रकार की व्यवस्थाओं में ऑस्ट्रेलिया में वर्ष 1981 के प्रारंभ में ऑसएमपीसी व्यवस्था, जर्मनी में ई.आई.एस. परियोजना (प्रारंभ वर्ष 1983)[22] और रोमानिया, पोलैंड, स्लोवाक गणराज्य, हंगरी, चेक गणराज्य, बुल्गारिया, एस्टोनिया, यूक्रेन, रूस, लातविया, लिथुआनिया और स्लोवेनिया को सम्मिलित करते हुए यूरोएस्ट (1994-1997) थी। वर्ष 1994 में प्रारंभ होने वाली बर्चिप एमपीसी गतिविधि को लैटिन अमेरिका में आयोजित किया गया था। वर्ष 1994 से विश्व भर में कई एमपीडब्ल्यू सेवाएँ प्रारंभ की गई हैं।

ईफैबलेस

स्काईवाटर

यह पारंपरिक आईसी निर्माण के लिए एक जन-पोषित संरचना मंच है, जो ईफैबलेस का एक भागीदार है, जिसने वर्ष 2020 में गूगल के साथ ओपेन-सोर्स आईसी उपकरण बनाने के लिए साझेदारी की है।[23]

संदर्भ

  1. ↑ Wu, M.-C.; Lin, R.-B. (2005). "Multiple Project Wafers for Medium-Volume IC Production". Proceedings - IEEE International Symposium on Circuits and Systems: 4725–4728. doi:10.1109/ISCAS.2005.1465688. ISBN 0-7803-8834-8. S2CID 16510670.
  2. ↑ Noonan, J. A. (1986). "Investigation into methods and analysis of computer aided design of VLSI circuits". Master Thesis, the Department of Electrical and Electronic Engineering, the University of Adelaide.
  3. ↑ "EUROPRACTICE MEMS MPW".
  4. ↑ "MPW". SMART Photonics.
  5. ↑ "An integrated modular service for microfluidics, µBUILDER program".
  6. ↑ Grinde, C.; Welham, C. (2008). "μBUILDER: The easy and low cost road to advanced microsystems". Proceedings -15th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems: 17–18. doi:10.1109/ICECS.2008.4675128. ISBN 978-1-4244-2181-7.
  7. ↑ Pann, P. (2009). "Prototyping and testing of analog integrated circuits". Proceedings - 1st Asia Symposium on Quality Electronic Design: 173–177. doi:10.1109/ASQED.2009.5206277. S2CID 2987670.
  8. ↑ 8.0 8.1 "FAQ | Muse Semiconductor". musesemi.
  9. ↑ https://www.musesemi.com/shared-block-tapeout-pricing Example of MPW pricing
  10. ↑ https://www.csl.cornell.edu/~cbatten/pdfs/torng-brgtc2-slides-riscvday2018.pdf A New Era of Silicon Prototyping in Computer Architecture Research
  11. ↑ Conway, Lynn; Suchman, Lucy (February 28, 2021). "Conway-Suchman conversation". Conway Suchman Conversation – via conwaysuchman-conv.pubpub.org.
  12. ↑ "Lynn Conway's 1978 MIT VLSI System Design Course". ai.eecs.umich.edu.
  13. ↑ Conway, L. (1982). "The MPC adventures: Experiences with the generation of VLSI design and implementation methodologies" (PDF). Microprocessing and Microprogramming Number 4. 10 (4): 209–228. doi:10.1016/0165-6074(82)90054-0.
  14. ↑ "VLSI Implementation Services: From MPC79 to MOSIS and Beyond". ai.eecs.umich.edu.
  15. ↑ Tenhunen, H.; Nielsen, I.-R. (1994). "Microelectronics R&D cooperation in the nordic countries". Analog Integrated Circuits and Signal Processing. 5 (3): 195–197. doi:10.1007/BF01261411. S2CID 62771908.
  16. ↑ Olesen, O.; Svensson, C. (1984). "NORCHIP, a silicon brokers model". Integration. 2: 3–13. doi:10.1016/0167-9260(84)90003-8.
  17. ↑ Kemppinen, E.; Järvinen, E.; Närhi, T. (1988). "Design of an L-band monolithic GaAs receiver front-end with low power consumption". IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 3: 2535–2538. doi:10.1109/ISCAS.1988.15458. S2CID 57998893.
  18. ↑ Andersson, M.; Åberg, M.; Pohjonen, H. (1988). "Simultaneous extraction of GaAs MESFET channel and gate diode parameters and its application to circuit simulation". IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 3: 2601–2604. doi:10.1109/ISCAS.1988.15474. S2CID 62628680.
  19. ↑ Courtois, B.; Delori, H.; Karam, J.M.; Paillotin, F.; Torki, K. (1996). "CMP services: basic principles and developments". Proceedings of 2nd International Conference on ASIC, Shanghai, China: 417–420. doi:10.1109/ICASIC.1996.562841. S2CID 108800823.
  20. ↑ Torki, K.; Courtois, B. (2001). "CMP: the access to advanced low cost manufacturing services". Proceedings 2001 International Conference on Microelectronic Systems Education: 6–9. doi:10.1109/MSE.2001.932392. S2CID 30387757.
  21. ↑ Li, Tao; Hou, Jie; Yan, Jinli; Liu, Rulin; Yang, Hui; Sun, Zhigang (2020). "Chiplet Heterogeneous Integration Technology—Status and Challenges". Electronics. 9 (4): 670. doi:10.3390/electronics9040670. S2CID 218776269.
  22. ↑ "The E.I.S. Project and other EDA Achievements". xputers.informatik.uni-kl.de.
  23. ↑ "Google Partners with SkyWater and Efabless to Enable Open Source Manufacturing of Custom ASICs". Skywater Technology (in English). 2020-11-12. Retrieved 2022-06-15.

बाहरी संबंध

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