Migliore risposta
Intendi i wafer di silicio? Se è così, allora in alcuni diametri sì. Non cè davvero una carenza di silicio in sé poiché è il secondo elemento più comune sulla terra dopo il carbonio.
Cè stato molto consolidamento tra i produttori di wafer di silicio. Quindi cè meno capacità, soprattutto per diametri inferiori a 300 mm. I grandi attori si stavano spostando a 450 mm poiché i diametri più grandi producono più wafer.
Ma ora i sensori automatici, Internet of Things, dispositivi di assistente personale ecc. Hanno aumentato la richiesta di wafer da 200 mm e più piccoli! Non è necessario un substrato incontaminato per realizzare dispositivi che entrano in questi prodotti.
Esiste un problema di capacità basato su attrezzature e utensili. Molte delle grandi aziende di semiconduttori hanno venduto le loro apparecchiature 00 mm anni fa. Possono essere acquistati nellaftermarket, ma potrebbero non essere ancora operativi poiché devi ancora addestrare i tuoi dipendenti a lavorarli, ecc. È un problema logistico.
Quindi non cè carenza di silicio, ma la logistica per realizzare alcuni diametri ha subito un collo di bottiglia.
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Risposta
Lì sono probabilmente una serie di ragioni per cui questo è il caso. Posso dare un paio di ragioni e forse altre possono dare di più.
- I lingotti di silicio (cristalli) da cui vengono coltivate le cialde sono cilindrici. Ciò è dovuto al processo di immersione di un cristallo seme nel silicio fuso, rotazione ed estrazione lentamente man mano che il cristallo cresce (chiamato processo Czochralski).
Questo lingotto viene tagliato in fette rotonde. Potrebbero ovviamente essere tagliati quadrati, ma ciò comporterebbe spreco di silicio, tuttavia se ci fosse una buona ragione per farlo, potrebbe essere fatto (si potrebbe immaginare che i chip rettangolari si adattino meglio su un wafer quadrato che su uno rotondo, il che è vero) , ma ci sono ragioni migliori per lasciare il giro di wafer.
2. Quando un wafer di silicio viene ulteriormente elaborato per produrre un circuito integrato, è soggetto a molti processi chimici e fisici che devono essere eseguiti con consistenza e tolleranza ESTREME su tutta la superficie del chip. Questi processi includono la deposizione di strati di materiali, limpianto di materiali, la rimozione di materiali, esposizioni fotografiche, ecc. Nelle moderne tecnologie, le tolleranze di questi processi variano da circa 20 nanometri fino a singoli spessori a livello atomico. Questa è una sfida straordinaria per gli ingegneri. Fondamentalmente devono sviluppare / inventare macchine che possano avere la stessa precisione al centro del wafer di 6 ″ di distanza dal centro (per un wafer da 12 ″ ad esempio utilizzato nelle moderne tecnologie). Se riuscissero in qualche modo a ottenere questa consistenza a 8 “di distanza dal centro, potrebbero processare wafer di 16” di diametro. Questi strumenti di elaborazione sono incredibilmente costosi, quindi data la loro capacità, quale dimensione del wafer produce il maggior numero di chip in base alla loro capacità. Utilizzando il mio esempio di 6 “raggio di controllo della tolleranza, un wafer rotondo può avere un diametro di 12” e avere unarea totale di 113 pollici quadrati. Se si preferissero i wafer quadrati, il quadrato più grande che potrebbe entrare nella macchina avrebbe una diagonale di 12 “. Questo è un quadrato di 8,5 pollici per 8,5 pollici che ha unarea totale di 72 pollici quadrati. Rispetto al wafer rotondo, questo è il 72/113 o solo il 64\% dellarea del wafer rotondo [sic] rge. Un altro modo per dirlo è che un wafer rotondo può contenere il 57\% di chip in più nella stessa lavorazione di un wafer quadrato. Cè qualche perdita perché i chip quadrati non si adattano bene ai bordi del wafer rotondo ma in rete, è possibile inserire più chip sul wafer rotondo rispetto a quello quadrato, quindi il costo per chip finisce per essere molto più economico con il wafer rotondo .
Questa probabilmente non è una spiegazione di sesto grado, ma per risolverla …
I cristalli di silicio sono rotondi quando sono cresciuti e puoi inserire più chip su un wafer rotondo di uno quadrato nelle stesse macchine.