आईसी निर्माण लागत का विवरण

एकीकृत परिपथों (आईसी) का निर्माण एक अत्यधिक जटिल, पूँजी-प्रधान प्रक्रिया है जिसमें तकनीकी परिशुद्धता, सामग्री की गुणवत्ता और बुनियादी ढाँचे पर काफ़ी माँग होती है। लागत इंजीनियरों के लिए आईसी निर्माण के अलग-अलग लागत घटकों की विस्तृत समझ होना ज़रूरी है ताकि पारदर्शी गणनाएँ की जा सकें और रणनीतिक ख़रीद और लागत प्रबंधन में सूचित निर्णय लिए जा सकें।

आईसी निर्माण तीन मुख्य प्रक्रियाओं में विभाजित है: वेफर उत्पादन, फ्रंट-एंड प्रोसेसिंग और बैक-एंड प्रोसेसिंग। फ्रंट-एंड प्रोसेसिंग, विशेष रूप से, जहाँ सर्किट लेआउट सिलिकॉन पर लागू होता है, कुल लागत का सबसे बड़ा हिस्सा होता है। उपलब्ध श्वेत पत्र में प्रलेखित बॉटम-अप गणना के अनुसार, लगभग 80% निर्माण लागत फ्रंट-एंड प्रक्रियाओं के कारण होती है। अकेले लिथोग्राफी प्रक्रिया कुल लागत का लगभग 25% है । - एक महत्वपूर्ण लागत चालक जो तकनीकी और वित्तीय दोनों रूप से उच्च मांग रखता है।

वेफर उत्पादन ज़ोक्रल्स्की प्रक्रिया से शुरू होता है, जिसमें उच्च-शुद्धता वाले सिलिकॉन को पिघलाकर एकल क्रिस्टल में परिवर्तित किया जाता है। फिर सिल्लियों को पतले टुकड़ों में काटा जाता है और रासायनिक एवं यांत्रिक प्रसंस्करण से गुज़ारा जाता है। इस चरण में भी, लागत सामग्री की गुणवत्ता, मशीन में निवेश और प्रक्रिया मापदंडों से प्रभावित होती है। इसके लिए उच्च-परिशुद्धता वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिनकी कीमत कई मिलियन डॉलर तक हो सकती है।

लिथोग्राफी फ्रंट-एंड प्रक्रिया में एक केंद्रीय भूमिका निभाती है। संरचनात्मक पैटर्न का रिज़ॉल्यूशन काफी हद तक प्रयुक्त प्रकाश स्रोत पर निर्भर करता है। हालाँकि कई मानक आईसी के लिए डीयूवी (डीप अल्ट्रावायलेट) लिथोग्राफी पर्याप्त है, आधुनिक उच्च-प्रदर्शन चिप्स के उत्पादन में ईयूवी (एक्सट्रीम अल्ट्रावायलेट) तकनीक के उपयोग की आवश्यकता बढ़ती जा रही है। एएसएमएल द्वारा विशेष रूप से निर्मित ईयूवी प्रणालियों की लागत प्रति इकाई 300 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक होती है, जो उच्च निवेश लागत में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

एक अन्य प्रमुख लागत कारक सामग्री की लागत है, विशेष रूप से वेफ़र्स, रसायनों, गैसों और फ़ोटोमास्क के लिए। उन्नत फ़ीचर आकारों में फ़ोटोमास्क काफ़ी महंगे हो जाते हैं क्योंकि उनमें परतों की संख्या ज़्यादा होती है और सहनशीलता भी कम होती है। एक मास्क सेट की कुल लागत कई मिलियन डॉलर तक हो सकती है। प्रति डाई सटीक सामग्री लागत का निर्धारण चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि यह उपज, दोष घनत्व और प्रयुक्त प्रक्रिया मापदंडों पर बहुत अधिक निर्भर करती है।

ओवरहेड एक अक्सर कम आँका जाने वाला लेकिन बेहद महत्वपूर्ण लागत मद है। इसमें अन्य बातों के अलावा, क्लीनरूम रखरखाव, ऊर्जा आपूर्ति, आईटी अवसंरचना, अप्रत्यक्ष श्रम और सामान्य प्रशासनिक लागतें शामिल हैं। विशेष रूप से उन्नत विनिर्माण तकनीकों के साथ, ओवरहेड लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, क्योंकि अतिरिक्त गुणवत्ता और प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यक हो जाते हैं। एक यथार्थवादी गणना के लिए क्षेत्रीय स्थान मूल्यांकन (जैसे, अमेरिका बनाम ताइवान) के मानक आवश्यक हैं।

बैक-एंड प्रक्रियाएँ, जैसे डाई सिंगुलेशन, इलेक्ट्रिकल कॉन्टैक्टिंग और पैकेज डिज़ाइन, कुल आईसी निर्माण लागत का लगभग 20% हिस्सा होती हैं। फ्रंट-एंड की तुलना में कम जटिल होने के बावजूद, इन प्रक्रियाओं के लिए विशिष्ट सामग्री, सटीक मशीन नियंत्रण और कभी-कभी मैन्युअल कार्य चरणों की आवश्यकता होती है, जिससे लागत प्रभावित होती है।

संक्षेप में, एक विश्वसनीय आईसी निर्माण लागत विश्लेषण के लिए एक संपूर्ण बॉटम-अप विश्लेषण की आवश्यकता होती है। इस विश्लेषण में निवेश लागत, सामग्री लागत, प्रक्रिया पैरामीटर, साथ ही क्षेत्रीय और तकनीकी विवरण शामिल होने चाहिए। लागत इंजीनियरों के लिए, यह पद्धति लागत कारकों की पहचान करने और उन्हें बेंचमार्क, मूल्य वार्ता, या मेक-या-बाय निर्णयों (बिना स्पष्ट रूप से उनका उल्लेख किए) में शामिल करने का आधार बनती है।

📄 आप पूरा श्वेत पत्र यहां देख सकते हैं:

श्वेत पत्र: एकीकृत परिपथों की लागत गणना (पीडीएफ)

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