Пользователь
0,0
рейтинг
18 апреля 2013 в 04:31

Особенности перехода с 300 мм на 450 мм кремниевые пластины из песочницы

450 мм кремниевая пластина в сравнении с 300 мм

Кое-кто из читателей вероятно знает, что переход на новый стандарт сулит немалое снижение стоимости чипов. При таком преимуществе использования более крупных пластин, причины затягивания перехода на новый стандарт кажутся не очевидными. Даже может показаться, что всё это не более чем глобальный заговор корпораций, стремящийся остановить прогресс для получения сверхприбылей, тогда как всего то и нужно, что купить новые станки. «Это же так просто!»- подумает обыватель.

Предлагаю снять шапочку из фольги и разобраться в проблемах, возникающих при масштабировании, и технических деталях производства кремниевых пластин. В этом материале перечислены лишь некоторые из них.


Инвестиции и окупаемость


Для начала разберёмся, зачем же вся эта канитель с увеличением размера пластин? Дело в том, что при увеличении пластины стоимость каждого чипа падает. Расчёты показывают, что при переходе с нынешних 300 мм на 450 мм в конечном итоге даст экономию около 30%. Приблизительно так же как произошло при переходе с 200 на 300 мм пластины.

Снижение цены производства чипа на 30% это действительно существенно. Но с пометкой, что это произойдёт далеко не сразу, так как первоначально стоимость новых пластин будет значительно выше. Стоимость кв. см 450 мм подложки сравняется с текущей ценой кв. см 300 мм подложки не раньше 2025. А на начало использования будет в 4-5 раз дороже.

График истории и прогноза цен на кремневые подложки

Общие тенденции перехода таковы:
  • 30-100% увеличение стоимости
    производственных площадей, тех. обслуживания и оборудования для
    автоматизации.
  • 20-50% увеличение стоимости
    литографического оборудования.
  • 10-30% снижение пропускной
    способности проецирующего оборудования. Для остального оборудования
    — без изменений.
  • 15% снижение трудозатрат.
  • 70% увеличение затрат на реактивы.


Затраты на инвестиции по оценкам могут дойти до 60 миллиардов долларов, и поэтому крупнейшим производителям воле-неволей приходится объединять свои усилия для перехода на новый стандарт. Окупаемость столь крупных инвестиций дело около 8 лет. По крайней мере R&D перехода с 200 на 300 мм пластины окупились приблизительно за такой срок.



Ну и где же тут экономия? Ответ не так прост.

Площадь кремниевой подложки увеличивается в целых 2.25 раза. Кроме того можно разместить даже больше чипов, так как в окружность с большим радиусом прямоугольники вписываются с большей эффективностью. Говоря по-простому, если рисовать круг квадратиками, то круг будет тем «круглее», чем он больше или квадратики меньше.

Возьмём к примеру ядро Tahiti XT с площадью 352 мм2, стоящего в основе видеокарт HD 7970. При условии что чипы квадратные, на 300 мм подложке удастся разместить около 160 чипов, а на 450 мм подложке уже 386 (см. рисунок ниже). Что в 2.41 раза больше. Разумеется прибавка будет варьироваться в зависимости от размеров чипа.



Из этого следует, что фабрика производственной мощностью 40-45 тыс. пластин способна выпустить столько же чипов, что и 300 мм фабрика мощностью 100 тыс. пластин. И как раз этот момент позволяет экономить! 450 мм фабрика на 40 тыс. пластин обойдётся на 25% дешевле, чем 300 мм фабрика на 100 тыс. пластин. Экономия происходит во многом за счёт литографического оборудования, стоимость которого не увеличится соизмеримо мощности, как было отмечено выше.

Но есть нюанс. При прочих перечисленных факторах увеличивающих стоимость производства, нынешняя стоимость литографического оборудования не скомпенсировала бы затраты, если бы оставалась неизменной. К счастью стоимость оборудования для каждого более продвинутого тех. процесса растёт, а с ней и выгода от перехода на больший диаметр пластин.

Технические трудности



Производство кремниевых пластин

Вес кристалла

Вес выращенного кристалла увеличивается в 3 раза, до одной тонны. Возникает проблема при вертикальном подвешивании кристалла за узкое горлышко, толщиной в несколько мм, при процессе выращивания. Затравочный кристалл сам по себе не сможет выдержать вес 450 мм кристалла. Нужен дополнительный способ поддержания кристалла.



Время выращивания

Любая внешняя вибрация (например землетрясение) способна вызвать изменение в пространственной решётке кристалла. Если такое происходит, кристалл приходится полностью переплавить и выращивание начинается с самого начала. Это отнимает значительное количество времени (до месяца) и тем самым увеличивает стоимость производства.

Так последствия землетрясения в Японии в 2011 году снизили мировой выпуск монокристаллов кремния на 24.5%. По сути выращиваемые кристаллы превратились в мусор. На перезапуск производства ушло больше месяца.

Кварцевые тигли

Кварцевые тигли для плавки поликристаллического кремния должны быть большими и должны выдерживать вдвое больше времени, требуемое для производства, чем используемые для выращивания 300 мм кристаллов.
Если для выращивания 300 мм кристаллов используются тигли размером 81,3 см, то для 450 мм кристаллов необходимы тигли диаметром до 111 см. Чтобы выдерживать такое длительное время выращивания, качество тиглей также должно быть улучшено.

Охлаждение

Время на охлаждение может увеличиться до 4х раз.

Тепловое прошлое, во время производства кристалла, влияет на количество, размер и распределение дефектов в виде примесей. В отличие от смещений, такие дефекты обычно присутствуют. И хотя они не обязательно приводят к отбраковке кристалла, зато могут сказаться на работоспособности конечных чипов. Поэтому нужно точно контролировать процесс, чтобы минимизировать их появление. Из-за громадных размеров 450 мм кристалла, охлаждаться он будет медленнее, что подвергает его большему перепаду температур и влияет на появление дефектов. Для этого необходим инновационный процесс охлаждения.



Заключение


Суммируя, переход на 450 мм пластины это необходимость скомпенсировать всё увеличивающуюся стоимость литографического оборудования. Садиться на этот поезд очень дорого, но не сесть вовсе, значит поставить себя в невыгодное положение относительно конкурентов в долгосрочной перспективе. Помимо этого важно знать оптимальный момент для посадки.

Так что производителей можно легко понять, особенно принимая во внимание возможные риски, которые могут возникнуть на столь длительном отрезке времени. Это может быть всё, начиная с глобальных экономических проблем, заканчивая тем, что могут появиться более перспективные технологии ещё до того, как инвестиции окупятся.

Да, кстати, если вы ещё не поняли, для нас, потребителей, переход не отразится в снижении стоимости процессоров, GPU и памяти. По крайней мере не в этом десятилетии.

Источники:
www.sumcosi.com/english/products/next_generation/problem.html
A Simulation Study of 450mm Wafer Fabrication Costs
Economic Analysis of 450mm Wafer Migration
Reaping the Benefits of the 450mm Transition
Indistinguishable From Magic: Manufacturing Modern Computer Chips
www.silicon-edge.co.uk/j/index.php?option=com_content&view=article&id=68
@PsiAmp
карма
23,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (94)

  • +12
    Пугает меня тенденция замедления роста новых технологий… Вроде во совсем недавно, лет 20 назад, была компьютерная революция, появилась сфера IT, новости постоянно пестрели о чём-то новом.

    А сейчас как будто мы подошли к некоему пределу, после которого движение вперёд становится все медленнее и медленнее.
    • +25
      Если касаться рынка ПК, то во многом индустрия уперлась не столько в технологии, сколько техника перестала устаревать так быстро. RAM вдруг стало хватать, жесткого диска тоже, большинство пользователей устроит производительность процессоров 8 летней давности. Нужны новые области применения компьютеров. Скорее всего для этого нужен достаточно серьезный скачок. Если в производительности — тогда нужны новые материалы. Это скорее всего будет графен, подождать придется еще лет 8. Стоимость тоже очень важный фактор для того, чтобы все устройства могли стать умными и вопрос «выключил ли я утюг?» не вводил больше в ступор, когда едешь сонный на работу в метро.
      • +4
        > большинство пользователей устроит производительность процессоров 8 летней давности.

        Неправда. Производительность процессоров 8-летней давности почти не отличается от текущей. Но вот кого она устраивает — я не знаю. Разработчики успешно довели количество использованных абстракций до нужного количества, и теперь любая сколько угодно тривиальная программа может безбожно тормозить. Тормозит загрузка оси, тормозят браузеры, тормозит гребаное меню «пуск», тормозят виджеты и т.д. Времена ДОСа я, честно говоря, вспоминаю с ностальгией — что-то я не припоминаю, чтобы в Нортон Коммандере тормозило хоть что-нибудь.
        • +1
          Пришло время поставить SSD.
          • +1
            Поставить SSD, чтобы меню Пуск открывалось за 1 секунду вместо 5. Ооок.
            • +1
              Я поставил себе на работу свой личный SSD только ради того, что студия открывается 3 секунды вместо двух минут. Процессор 2006го(или 7го) г.в. если что.
            • 0
              Необязательно Пуск, можно Chromium пересобирать, если есть желание в нем разобраться.
        • +2
          За ~8 лет производительность процессоров выросла раза в 4-5.

          Не знаю, что вас не устраивает, у меня стоит core i3 из sandy bridge серии и ровным счетом ничего не тормозит, ни браузеры, ни меню пуск, ни последние игры.
      • +1
        >>… не столько в технологии, сколько техника перестала устаревать так быстро.
        Маркетологи ёё искусственно состаривают ;-)
    • +1
      Скорее идёт не бурное, а более глубокое развитие. «Полировка» и доводка достижений предыдущих лет, технологии всё больше проникают в жизнь. Нововведения воспринимаются уже не так ярко из-за этого. Это может быть замедлением в очень краткосрочном периоде, но базой для нового витка развития.
      • –4
        Не соглашусь никак с тем что прям стало хватать, особенно места на жестком диске. Просто стоимость. Как только 4Тб диски начинают стоять не более +10% от 3Тб — будем переходить. Потому что место это ресурс, постоянно заканчивающийся :( К сожалению, и который не растет такими уж темпами — за примерно 7 лет от более-менее среднего винта на 0.5Тб до теперешних 3-х.
        • +5
          Есть профессии где 4ТБ на диске занимается за вечер, а 64 гига оперативы уже давно не хватает даже для базовых операций. Однако большинству людей уже давно хватает всего и именно поэтому рынок начал умирать, а цены — расти.
        • –1
          Это юзверям стало хватать (казаться, что хватит), и то благодаря широкополосному интернету и изменению сценариев использования домашнего железа. Побочный эффект всеобщей интернетизации… Вывод — разработчикам нужно активнее показывать юзерам, что облака облаками, а у локального хранения информации есть свои фичи. Но вот как раз выходит Google Glass, и количество ежедневно записываемого видео резко увеличится, юзеры захотят его где-то хранить, а в облаках за пределами десятка-другого гигабайт им такую цену выставят, что пойдут целые NASы покупать:)
          • –1
            Люди давно хранят видео на тытрубе абсолютно бесплатно в любых количествах.
            • +5
              До первого чиха копираста, которому не понравилось, что на фоне домашнего видео играет копирастическая музыка.
              • +3
                Это относится только к публичным видео, никто не хранит архивы в паблике. У меня сотни видео на тытрубе, в паблик видны единицы, копирасты не мешают.
                • 0
                  YouTube действует не только по запросам в отношении конкретных роликов, но и превентивно, отлавливания потенциальных нарушителей с помощью content-based video/audio retrieval технологий (см. Идентификация контента на YouTube) на основании поставленных «на контроль» (с подачи владельцев прав, надо полагать) сигнатур контента.
                  • 0
                    Пока у видео нет марки «общедоступно», эта хреновина, вроде как, не действует. Экономия ресурсов, так сказать.
              • 0
                Достаточно доказать, что музыка играет с лицензионного диска или законно куплена (айтюнсы и прочее).
                • +1
                  В действительности этого недостаточно. То, что вы приобрели как конечный пользователь, не даёт вам формального права делиться своим приобретением. Для публичного воспроизведения вам придётся заключать отдельное соглашение с правообладателем и выплачивать немалые суммы.

                  Недавно был пост на схожую тему: Частная собственность <> Интеллектуальной собственности
        • +5
          Не храню на винте никакие media файлы. Хватает винта на 256 гигов. Не представляю даже чем его заполонить. Что вы храните на винте?
          • +2
            Видео, музыка, игры, дистрибутивы, виртуалки, фотоархив. Итого почти 800 гигов.
          • +4
            Исходники фотографий с версиями. От одного до нескольких десятков файлов на фотку. Каждый файл от 15 мегабайт. Фоток — десятки тысяч. Это рабочий процесс моей девушки, например.

            За себя скажу, что код тоже много занимает, если ковырять проекты типа Android. Прочитайте на досуге требования по железу для сборки (:
            • 0
              На ноутбуке пятилетней давности без поддержки аппаратной виртуализации всё крутится и собирается (Про андроид). Правда не хватает пикселей на дисплее, но это решается внешним монитором.
              • 0
                Вы сам андроид собирать пробовали? Мне вот без 64 гигов оперативы его собирать совсем не хочется больше…
                • 0
                  Прочитал вас неправильно. Думал «проекты под Android». Нет, не пробовал. Но, например, Chromium собирается без проблем, хоть и долго.
                  • 0
                    Из документации:

                    Note: The source download is approximately 8.5GB in size. You will need over 30GB free to complete a single build, and up to 100GB (or more) for a full set of builds.

                    То есть процесс сборки генерит 30 гигов данных. Если их генерить на винт, а не в оперативу, то время билда будет просто катастрофическим. Либо иметь хороший рейд на ссд, что тоже кагбе дорого.
                  • 0
                    Кстати про хромиум писали тоже, что необходимо over 9000 оперативы. Но это первая сборка долго идёт. Дальше то легче.
                    • 0
                      Билды приходится чистить регулярно. Поэтому обычно и делают найтли-билды: полная очистка, сборка и днём работаешь нормально.
                    • 0
                      За день в хроме набегает столько изменений, что происходит практический полный билд.
          • +2
            Ну большинство-то людей как раз хранят медиафайлы, так что представить легко.

            Однажды я прочитал соображения разработчиков Plan9 и согласился с их мыслью что лучше никогда ничего не удалять, т.к. по мере развития и удешевления средств хранения информации, хранение старых данных будет практически ничего не стоить.
            Так что покупая новый 4 Тб винт вместо старого 1 Тб, можно легко отдать эти 25% на сохранение старых данных. Так же, как и данные со старого 200 Гб винта занимали мало места на «новом» 1 Тб.

            Знаю что сейчас можно легко скачать через торренты любой фильм или сериал, но сам предпочитаю хранить (в том числе — на домашнем файлсервере) всё скачанное, т.к. это всё равно мне ничего не стоит. Ну и ещё куча данных создаётся из-за моего увлечения фотосъёками. Из некоторых путешествий привозил более 100 Гб фотографий — и это не предел. Лучше я буду иметь запас лишних данных, чем потом будет неоткуда вырезать лишний кусок для монтажа или рассматривания, ведь стоимость хранения совершенно копеечная.
        • +1
          У меня 500 Гб, хватает уже пару лет как. Точнее, никак не могу забить даже наполовину, хотя снимаю и видео в путешествиях.

          Просто давно перестал коллекционировать всякое барахло. От снятых фотографий и видео оставляю процентов 25-30%. Скачанное добро не коллекционирую, после просмотра удаялю. Очень мало фильмов и сериалов, которые захочется пересмотреть. Да и времени нет даже новинки смотреть.

          Рабочие файлы занимают не так много места. Несколько виртуалок тоже, если использовать динамический образ VirtualBox, и не создавать образы с запасом (некоторые коллеги ради простого проекта под Ubuntu создают образ размером 60-80 Гб, когда реально все умещается в 3-4).
          • +1
            Так это вам. У меня личная коллекция видео (фильмы + избранные сериалы, все в максимальном качестве 1080 или какое удалось найти). Уже это 4.2ТБ+
            • +1
              О том и пишу, что для себя решил: зачем коллекционировать, если реально пересматривается максимум 5%? К тому же, как и с физическими объектами: увеличение коллекции приводит к увеличению затрат времени и денег на ее содержание.
              • +1
                Вторая причина отсутствия необходимости коллекционирования — быстрый интернет. Зачем хранить всего Doctor Who, например, если можно за сутки скачать вообще весь от и до, а серии пересмотреть качаются до десяти минут в любом качестве?
                • 0
                  А с qbittorrent так вообще в потоке смотреть можно.
                  • 0
                    Сейчас уже любая торрент-качалка умеет качать блоки по порядку и проксировать при необходимости.
                    • 0
                      Трансмишн научился? А то у меня в роутере он есть, но жутко неудобная штука.
                      • 0
                        Честно говоря не знаю, я винду юзаю. Всеми любимый uTorrent это умеет уже лет сто к ряду (:
                        • 0
                          Когда я последний раз пользовался им (года 3 назад), там дурацкая реализация была — какой-то процент последовательно скачивался, а потом как обычно. И если канал нестабильный, расчёты юторрента оказывались неверны, нужные куски неподгружены, и приходилось заново всё делать.
                          • 0
                            Ну я как-то проблем не наблюдал. Может у меня просто с каналом проблем нет, хз.
                            • +1
                              Скачивает первые куски, потом качает как придётся. Но с другой стороны полчасика можно и подождать, пока нужное полностью скачается.
                              • 0
                                Подождать пол-часика? У вас модем штоле?
                                • +1
                                  ФуллХД полнометражный фильм где-то так качается.
                                  • 0
                                    Только если это оригинал на 40+ гигов.
                                • 0
                                  Раздающие ведь могут сидеть на медленном канале.
                • 0
                  Знакомый, который коллекционирует фильмы, говорит: «да, сейчас любой фильм можно найти в сети и посмотреть, но, возможно, скоро законодатели это все пресекут и gg :-) И потом, интернет иногда отключается по вине разрывов проводов и т.п.»
                  • +1
                    Возможно, скоро прилетят инопланетяне и что? Шапочку из фольги надеть?
                    • 0
                      Не знаю как на счет инопланетян, а из рутрекера фильмы выпиливают только в путь.
                      • +1
                        Сочувствую пользователям рутрекера.
                        • 0
                          Думаете за другими не придут? )

                          Да и на других известных мне трекерах либо ассортимент уныл и без выпиливания, либо помойка без модерации. Так что сочувствовать надо не только пользователям рутрекера…
                          • +1
                            Может и придут, но вот лично я пока ещё ни разу в жизни не сталкивался с тем, что не могу чего-то найти за пару минут и скачать.
            • +2
              Это привычка тех кто застал еще диалап. Я тоже раньше хранил все это, на болванки даже пилил. Не так давно целый ящик на помойку вынес — дольше найти фильм в коробке, чем в онлайне.
              • +8
                Нет. Это привычка тех, кто коллекционирует конкретные фильмы и с лучшим качеством. И хочет иметь гарантированый доступ в любое время. Согласен, зачастую многие фильмы лежат в доступности везде. Но если речь идет про редкие фильмы или тщательно выискиваемые, а также те, что смотрятся и пересматриваются по 3 — 5 — 10 раз, то каждый раз перерывать все и искать, а главное — быть зависимым от неизвестных людей и их воли раздавтаь этот файл или нет — это недопустимо.

                Вот уже вторую неделю не могу сказать фильм один. и что, где ваш хвалебный торрент и доступность?
                • 0
                  На самом деле в большинстве случаев вполне достаточно хранить ссылку на конкретную раздачу на определённом торрент-трекере или параметры релиза, чтобы иметь возможность быстро найти и скачать при необходимости.
    • +1
      Прогресс стал намного быстрее, просто компьютерный бум прошёл и люди начали активно заниматься другими вещами: полетами на Марс, нанотехнологиями и т.д. Каждый день происходит столько всего нового, что я уже несколько лет новости просто пролистываю — уже даже на чтение новостей времени не хватает, а вникать в суть и подавно.
      • 0
        Ну, Марс еще прямой отдачи особо не дает, подобно закону Мура, нанотех — возможно, дает косвенную как часть процесса разработки новых техпроцессов и подготовки к посткремниевому этапу. Если же говорить о темпах развития и удешевления, это скорее биотех, геномика и тому подобное. Потенциально это еще и следующий мощнейший генератор спроса на производительность ИТ (об этом в свое время говорил Juan Enriquez). Но с коммерциализацией пока еще мутная картина получается. Подозреваю, что это затишье перед бурей, т. е. сейчас постепенно собираются элементы некой новой реальности, которая когда рванет, то компьютерный бум покажется средневековьем.
        • 0
          Так вам отдача или прогресс научный?

          Нанотехнологии уже давно используются в повседневной жизни в виде реальных продуктов, а не тех процессов. Например, хитрые ткани типа d3o и новое поколение мембранных тканей.

          Вобщем, всё есть, всего много, следите за новостями.
          • 0
            Я знаю, что есть и много, сам слежу за ними:). Имею в виду именно сложность количественной оценки прогресса и его характера за пределами закона Мура. Сам в этом плане скорее оптимист, но вижу необходимость в дальнейшем развитии математических моделей происходящего (типа вот этой). Под отдачей я имел в виду не голую монетизацию популярной околотехнологической темы, типа социалок-шмоциалок, а наглядный процесс, когда технология делает один шаг, например выпускает поколение процессоров, эти процессоры расширяют функционал компьютеров, увеличивают экономическую продуктивность юзеров, юзеры становятся богаче и покупают их больше, производители процессоров получают больше бабок, вкладывают больше капитала в производство и на этом поколении компьютеров в итоге разрабатывают следующее, и т. д. Реальность, конечно, и раньше была сложнее, но детали можно было опустить для наглядности, оставив только процессоры и ПК, а сейчас уже нужно отталкиваться от целого ряда других базовых технологий, а то и социальных трендов и свойств самого человека, чтобы показать, как они друг друга усиливают.
            • +1
              Как я уже говорил, мир сейчас почти не думает о ПК, сейчас совсем другие вещи интересует людей. Скорость развития мобильных устройств затыкает за пояс бум ПК на раз-два, 3D принтеры за один прошлый год так развились, что просто в гоове не укалыдвается.
  • 0
    Интересно, а обрезки по краям не приспособят к тому, чтобы делать какие-нибудь более простые треугольной формы чипы? Или резать эти обрезки на более мелкие квадраты.
    • +3
      Технически так делать наверное можно, но абсолютно не выгодно и накладывает определенные ограничения.

      Нужен дополнительный набор масок, которые стоят больших денег. Для современного процессора в порядка 5-10 млн. Допустим для чипа на кромке эта цифра упадет до 1 млн. Это сколько пластин нужно произвести по паре десятков чипов на краях, чтобы окупить маски!

      Стадии литографического процесса у разных чипов будет разный (хотя бы взять разное количество слоев). Соответственно нужно перестраивать процесс для чипа, а возможно и для обоих. Это тоже очень дорого и ресурсоемко.

      На краях пластины чипы получаются наимение качественные.
      • 0
        Я имел ввиду не процессоры, а что-то более простое. Например — чипы GPS/ГЛОНАСС.
        • +2
          Дешевле переплавить обрезки.
      • 0
        А если делать чипы гексагональными?
        • +2
          Резать неудобно будет. Разве что треугольными, тогда углы будут крошиться. Лишнее это.
    • +1
      Вопрос надо задать иначе: Если чипы квадратные почему форма круглая?
      • 0
        Насколько я помню, они в разных техпроцессах очень быстро крутятся — с кругами работать удобнее.
        • 0
          Очень медленно наоборот. В статье косвенно об этом написано. Выращивание монокристала очень небыстрый процесс.
          • 0
            Не, я про пластины говорил. Которые уже напилены из монокристала.
            • +2
              «они в разных техпроцессах очень быстро крутятся — с кругами работать удобнее»
              Да. Неправильно понял. Ну причина все же больше в технологии выращивания слитка. А научить автоматику квадрат вращать мене сложная задача.
      • +4
        Потому, что слиток кремния вытягивается из расплава с вращением.
        • 0
          Правильно.
      • 0
        Советую посмотреть видео из статьи. Там хорошо показан процесс выращивания кристалла методом Чохральского и производства пластин.
        • +1
          Вот для меня одно магией кажется, насколько добротно должна быть сделана пила, которая может столь хрупкий материал на тонкие пластины резать. Малейшая вибрация и пластина потрескается.
          • +4
            На самом деле это относительно low-tech процесс. Для этого используются специальные машины, которые режут тонкой стальной проволокой с нанесением алмазной пыли. Все погрешности доводятся на стадии полировки.

            Тут немного показан процесс:

      • +1
        Потому, что такова природная форма монокристалла кремния. Хотите квадраты? Научитесь делать чипы из поваренной соли.
        • 0
          Не кристаллическая решетка форму придает в описанном техпроцессе.
  • +3
    Интересно, если площадь увеличилась в 2.25 раза, то почему масса увеличилась в 3 раза? Высота тоже увеличивается, или плотность?
    • +2
      Хороший вопрос. Плотность монокристалла одинаковая. Меняются только размеры. Судя по тому, что я нашел, стандарта по высоте у производителей кристаллов нет. У всех она разная. В конечном итоге производителям чипов продаются пластины, так что длину можно варьировать по своему усмотрению. Так что вопрос остается открытым. Трудно сказать, почему в материале источника рассматривается именно такой размер кристалла.

      Но размеры пластин жестко установлены. При толщине 300 мм пластины в 775 микрометров, весит она 128 гр. При увеличении диаметра пластины вступает вопрос механического искривления под собственным весом и хрупкости. Поэтому для 450 мм пластины, толщина будет составлять около 925 микрометров (пока еще не определились), а вес 450-670 гр.
  • +1
    А почему именно 450, а не 600 например? Как такие числа рассчитываются?
    • 0
      Думается мне, все упирается в технологии выращивания. Больше размер больше масса, сложней поддерживать охлаждать, и тд и тп. В статье про это написано.
    • +4
      В статье есть поясняющий рисунок — за основу взяли диаметр баскетбольного кольца. =)
  • +1
    А вот кто в теме, скажите, во сколько выльется печать первой такой пластины? Интересует порядок цен. $100, $1000, $10k. вчера пытался нагуглить, но что-то не вышло.
    • 0
      Сомневаюсь, что точную цену можно найти. Пока такие пластины используются только для R&D. Думаю цена порядка $10k. Для сравнения 300 мм пластины продаются по цене около $200. Имеются ввиду пластины, использующихся для производства сложной логики на передовых техпроцессах.
      • 0
        Боюсь, 10к будет для серийного производства в лучшем случае — как сейчас порядка 6к для передовых процессов на 300мм пластинах.
        А стоимость пластины в исследовательских установках вообще лучше не считать.

        200$ — за столько не напечатают и 200мм пластину по устаревшему техпроцессу.
    • +1
      Ну, на вскидку
      Берём график из статьи, смотрим сколько стоит пластинка в 13м году, ага, где то 16$ за квадратный дюйм.
      Пластина 450 мм это 159043 мм^2 что равняется 246.5 in^2.
      Получается ~4000$
  • –1
    Пройдет еще лет десть и перейдут с дисков на кремниевую ленту в бобинах. А вместо масок электронным лучом рисунок будут наносить. Вставил бобину в начале конвейера, а на выходе чипы вываливаются.
    • +1
      Там не просто выжигание. В качестве красок вещества с разными типами проводимости.
      А кремний в бобину не скатать — хрупкий. Да очищать слиток цилиндрический проще, чем полоску длинную.
      • 0
        В бобину можно графен скатать.
  • –2
    Я думаю, такой вопрос не возникнет у человека, который хотя-бы раз пробовал вырастить хоть какой-нибудь монокристалл кремния.
  • –4
    Не выгодная технология только для толстосумов, из — за потери прибыли.
    Но в тоже время, это тормоз на пути прогресса, который толком перестал развиваться с 2005 — 2008 года.
    Кроме доработок, разгонов, и нового ПО, ничего не движется такими темпами как 1996 — 2005г!
    Так — же пластины в 25 микрон зарубили на корню.
  • 0
    В технические трудности разве не входит бОльшее количество дефектов кристаллической решетки ближе к краям?
    • 0
      Возможно. В начале статьи я упомянул, что указаны далеко не все проблемы. При поиске материала для статьи я не видел упоминаний об этом факторе.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.