Meilleure réponse
Voulez-vous dire des tranches de silicium? Si oui, alors dans certains diamètres oui. Il ny a pas vraiment de pénurie de silicium lui-même car cest le deuxième élément le plus courant sur terre après le carbone.
Il y a eu beaucoup de consolidation parmi les fabricants de plaquettes de silicium. Il y a donc moins de capacité, surtout pour les diamètres inférieurs à 300 mm. Les gros joueurs passaient à 450 mm car des diamètres plus grands produisaient plus de plaquettes.
Mais maintenant, les capteurs automatiques, lInternet des objets, les assistants personnels, etc. ont augmenté la demande de plaquettes de 200 mm et plus petites! Vous n’avez pas besoin d’un substrat aussi vierge pour fabriquer des dispositifs qui entrent dans ces produits.
Il y a un problème de capacité lié à l’équipement et à l’outillage. De nombreuses grandes sociétés de semi-conducteurs ont vendu il y a des années leur équipement 00 mm. Ils peuvent être achetés sur le marché secondaire, mais ils ne sont peut-être pas encore opérationnels car vous devez encore former vos employés à les travailler, etc. Cest un problème logistique.
Donc, pas de pénurie de silicium, mais la logistique pour fabriquer certains diamètres a rencontré un goulot détranglement.
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Réponse
Là sont probablement un certain nombre de raisons pour lesquelles cest le cas. Je peux donner quelques raisons et peut-être que dautres peuvent en donner plus.
- Les lingots de silicium (cristaux) à partir desquels les plaquettes sont cultivées sont cylindriques. Cela est dû au processus consistant à plonger un cristal germe dans du silicium fondu et à le faire tourner et à extraire lentement à mesure que le cristal se développe (appelé processus Czochralski).
Ce lingot est découpé en tranches rondes. Elles pourraient bien sûr être coupées carrées mais cela entraînerait un gaspillage de silicium, cependant sil y avait de bonnes raisons de le faire, cela pourrait être fait (on pourrait imaginer que les puces rectangulaires sadaptent mieux sur une plaquette carrée quune ronde, ce qui est vrai) , mais il y a de meilleures raisons de laisser la tranche ronde.
2. Lorsquune tranche de silicium est en outre traitée pour produire un circuit intégré, elle est soumise à de nombreux processus chimiques et physiques qui doivent être effectués avec une cohérence et une tolérance EXTRÊMES sur la surface de la puce. Ces processus comprennent le dépôt de couches de matériaux, limplantation de matériaux, lenlèvement de matériaux, les expositions photographiques, etc. Dans les technologies modernes, les tolérances de ces processus vont denviron 20 nanomètres à des épaisseurs de niveau atomique unique. Cest un défi extraordinaire pour les ingénieurs. Fondamentalement, ils doivent développer / inventer des machines qui peuvent avoir la même précision au centre de la plaquette quà 6 « du centre (pour une plaquette de 12 » par exemple telle quutilisée dans les technologies modernes). Sils pouvaient dune manière ou dune autre atteindre cette consistance à 8 « du centre, ils pourraient alors traiter des tranches de 16 » de diamètre. Ces outils de traitement sont extrêmement coûteux, donc compte tenu de leur capacité, la taille de la tranche produit le plus grand nombre de puces compte tenu de leur capacité. En utilisant mon exemple de 6 « rayon de contrôle de tolérance, une tranche ronde peut être de 12 » de diamètre et avoir une superficie totale de 113 pouces carrés. Si les tranches carrées étaient préférées, alors le plus grand carré qui pourrait tenir dans la machine aurait une diagonale de 12 pouces. Il sagit dun carré de 8,5 pouces sur 8,5 pouces qui a une superficie totale de 72 pouces carrés. Par rapport à la tranche ronde, cest 72/113 ou seulement 64\% de la surface de la tranche ronde rge [sic]. Une autre façon de dire cela est quune plaquette ronde peut contenir 57\% de puces en plus dans le même traitement quune plaquette carrée. Il y a une certaine perte parce que les puces carrées ne sadaptent pas bien aux bords de la plaquette ronde, mais en filet, vous pouvez insérer plus de puces sur la plaquette ronde que sur la plaquette carrée, de sorte que le coût par puce finit par être beaucoup moins cher avec la plaquette ronde .
Ce n’est probablement pas une explication de 6e année, mais pour résumer…
Les cristaux de silicium sont ronds lorsquils sont développés et vous pouvez placer plus de puces sur une plaquette ronde que un carré dans les mêmes machines.