Beste Antwort
Meinen Sie Siliziumwafer? Wenn ja, dann in einigen Durchmessern ja. Es gibt keinen wirklichen Mangel an Silizium selbst, da es nach Kohlenstoff das zweithäufigste Element auf der Erde ist.
Die Hersteller von Siliziumwafern haben sich stark konsolidiert. Daher ist die Kapazität insbesondere bei Durchmessern unter 300 mm geringer. Die großen Player bewegten sich auf 450 mm, da größere Durchmesser mehr Wafer ergeben.
Aber jetzt haben automatische Sensoren, das Internet der Dinge, persönliche Assistenten usw. die Nachfrage nach 200 mm und kleineren Wafern erhöht! Sie benötigen kein makelloses Substrat, um Geräte für diese Produkte herzustellen.
Es gibt ein Kapazitätsproblem, das auf Geräten und Werkzeugen basiert. Viele der großen Halbleiterunternehmen haben ihre 00 mm-Ausrüstung vor Jahren verkauft. Sie können im Aftermarket gekauft werden, sind aber möglicherweise noch nicht betriebsbereit, da Sie Ihre Mitarbeiter noch schulen müssen, um sie zu bearbeiten usw. Es ist ein logistisches Problem.
Also kein Mangel an Silizium, aber Die Logistik zur Herstellung einiger Durchmesser ist auf einen Engpass gestoßen.
Weitere Informationen finden Sie unter https://order.universitywafer.com
Antwort
Dort sind wahrscheinlich eine Reihe von Gründen, warum dies der Fall ist. Ich kann ein paar Gründe nennen und vielleicht können andere mehr geben.
- Die Siliziumbarren (Kristalle), aus denen die Wafer gezüchtet werden, sind zylindrisch. Dies ist auf den Prozess zurückzuführen, bei dem ein Impfkristall in geschmolzenes Silizium getaucht und rotierend und langsam extrahiert wird, wenn der Kristall wächst (Czochralski-Prozess genannt).
Dieser Barren wird in runde Wafer geschnitten. Sie könnten natürlich quadratisch geschnitten werden, aber dies würde die Verschwendung von Silizium bedeuten. Wenn es jedoch einen guten Grund dafür gäbe, könnte dies getan werden (man könnte sich vorstellen, dass rechteckige Chips besser auf einen quadratischen Wafer passen als auf einen runden, was wahr ist). Es gibt jedoch bessere Gründe, den Wafer rund zu lassen.
2. Wenn ein Siliziumwafer weiterverarbeitet wird, um eine integrierte Schaltung zu erzeugen, unterliegt er vielen chemischen und physikalischen Prozessen, die mit EXTREMER Konsistenz und Toleranz über die Oberfläche des Chips durchgeführt werden müssen. Diese Prozesse umfassen die Abscheidung von Materialschichten, die Implantation von Materialien, die Entfernung von Materialien, fotografische Belichtungen usw. In modernen Technologien reichen die Toleranzen dieser Prozesse von etwa 20 Nanometern bis zu Dicken einzelner atomarer Ebenen. Dies ist eine außergewöhnliche Herausforderung für Ingenieure. Grundsätzlich müssen sie Maschinen entwickeln / erfinden, die in der Mitte des Wafers die gleiche Präzision aufweisen können wie 6 Zoll von der Mitte entfernt (für einen 12-Zoll-Wafer beispielsweise, wie er in modernen Technologien verwendet wird). Wenn sie diese Konsistenz 8 Zoll vom Zentrum entfernt erreichen könnten, könnten sie Wafer mit 16 Zoll Durchmesser verarbeiten. Diese Verarbeitungswerkzeuge sind unglaublich teuer. Aufgrund ihrer Fähigkeit produziert der Wafer die größte Anzahl von Chips aufgrund seiner Fähigkeit. Anhand meines Beispiels für einen Toleranzradius von 6 Zoll kann ein runder Wafer einen Durchmesser von 12 Zoll haben und eine Gesamtfläche von 113 Quadratzoll haben. Wenn quadratische Wafer bevorzugt würden, hätte das größte Quadrat, das in die Maschine passen könnte, eine Diagonale von 12 Zoll. Dies ist ein Quadrat, das 8,5 Zoll mal 8,5 Zoll groß ist und eine Gesamtfläche von 72 Quadratzoll hat. Im Vergleich zum runden Wafer sind dies 72/113 oder nur 64\% der Fläche des runden Wafers. Eine andere Art, dies zu sagen, ist, dass ein runder Wafer 57\% mehr Chips in die gleiche Verarbeitung wie ein quadratischer Wafer passen kann. Es gibt einige Verluste, weil quadratische Chips nicht gut an die Kanten des runden Wafers passen, aber im Netz können Sie mehr Chips auf den runden Wafer als auf den quadratischen Wafer setzen, so dass die Kosten pro Chip mit dem runden Wafer viel billiger sind
Dies ist wahrscheinlich keine Erklärung der 6. Klasse, aber um es herauszufinden …
Die Siliziumkristalle sind rund, wenn sie gezüchtet werden, und Sie können mehr Chips auf einen runden Wafer setzen als ein Quadrat in denselben Maschinen.