News Nicht mehr wirtschaftlich: TSMC stellt Produktion auf 6-Zoll-Wafern binnen 2 Jahren ein

[Volker]

TSMC ist berühmt für Gigafabs für Millionen Wafer im Jahr in der Größe 12 Zoll, doch betreibt auch ältere Fabs. Die kleinste Fabrik, in der noch 150-mm-Wafer genutzt werden, schließt in den kommenden zwei Jahren. Zuletzt hatte TSMC auch an anderer Stelle den Rotstift angesetzt.

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[TechFA]

Ah, Ihr ward schneller! 😄

 

[PS828]

Die Fokussierung auf Silizium hat den Maschinenpark der nur kleineres kann natürlich jetzt ins aus befördert. Dementsprechend überrascht das jetzt nicht ^^

Bei den IIIV und IIVI halbleitern werden die Wafer zwar auch größer aber hier limitieren andere Faktoren das Waferwachstum da kommt man mit 6 und 8 Zoll gut hin.

Alleine das ist für die kommerzielle Nutzung von zum Beispiel GaN von entscheidender Bedeutung dass es überhaupt in großen Stückzahlen geht. Andere Materialien sind noch auf 2-3 Zoll

 

[beckenrandschwi]

Ja, nachvollziehbar. Wirft halt nicht 40% Marge ab.
Die sollen nun endlich mal mit 450mm weitermachen. Speziell für die ganz großen DIEs wäre das sicherlich spannend, da hätte man an den Rändern weniger Verschnitt.
Und ich könnte mir nen Chip bauen, der 159.043,13 mm² hat

 

[Weyoun]

Bei den IIIV und IIVI halbleitern

Ich weiß zwar was du meinst, aber die römischen Zahlen sind dennoch nicht korrekt ohne Bindestriche.

 

[PS828]

@Weyoun in dem Kontext sind sie es. Ich habe die mittlerweile so oft verwendet dass ich es einfach zusammenschreibe. 3 5 und 2 6 ist schon zu erkennen

 

[Alphanerd]

@PS828 Achso 🤣

Ich hatte zuerst ne sehr falsche 2 und ne noch falschere 4 gelesen.

Für Leute, die den Zusammenhang nicht sofort erkennen wirklich schwierig zu lesen.

 

[Weyoun]

3 5 und 2 6 ist schon zu erkennen

Das schon, aber bei arabischen Ziffern sind 3 5, 3-5 oder 35 wenigstens korrekt. Bei römischer Schreibart ist IIIV einfach verboten. Vor einem V darf maximal ein I stehen.

 

[PS828]

Ganz korrekt kann man auch Halbleiter der Gruppe IIIaVa schreiben um es auf die Hauptgruppen festzunageln. Problem ist bei 2 6 das es nicht die zweite Hauptgruppe ist und auch nicht zwangsläufig die zweite Nebengruppe Sondern einfach Metalle die eine +2 Oxidationsstufe annehmen können. Bei der 6 im Namen hingegen ist es wieder exklusiv die Hauptgruppe und wie schon bei der fünften Rutschen wir hier schnell in chalkogenidkristalle ab und dann wirds erst Recht super wild und ich glaube jetzt ist auch klar warum bisher jeder Versuch das zu Vereinheitlichen gescheitert ist

Zumal oftmals der größte Unterschied zwischen den Eigenschaften von 3 5 und 2 6 eher Randbereiche der Bandstruktur und deren Modulationsmöglichkeiten sind. Zum Beispiel ist 2 6 noch beweglicher bei den Löchern und auch Elektronen, die Grenze zum Metall oder isolator verschwimmt aber zunehmend und es wird immer enger mit dem stabilen ziehen von Versetzungs und Fehlstellenarmen Kristallen.

3 5 hingegen ist fast grenzenlos ineinander mischbar, schlägt Trotz guter Ladungsträgerbeweglichkeit eher in Richtung Keramik aus und man kann die Gitterparameter sehr genau tunen.

So genau tatsächlich dass es sogar die Möglichkeit gibt an der Grenzstelle zweiter Schichten, sagen wir der Einfachheit halber GaN und AlGaN, das Atomgitter zu Strecken ohne dass sich eine korngrenze oder Versetzung bildet, sodass die Dichte der Atome an der Grenze sehr viel kleiner ist als im bulk der Schicht.

Das führt eben in dieser Grenze zu extrem hoher Beweglichkeit der Ladungsträger sodass man sich das entlang von Kanälen in Transistoren zum Beispiel zunutze macht. Man erzeugt gewissermaßen eine Delle in der Bandstruktur wo die Elektronen oder auch Löcher (je nach Dotierung) einfacher Wandern können und die Zustandsdichte viel viel höher ist.

Bei Silizium wird das auch gemacht, meistens im n und p Gebiet mit anderen Materialien aber oftmals gibt's auf loch Seite (p) wenn ich mich recht erinnere einen Stapel Si, SiGe, Ge (also Silizium und Germanium) um oben erklärte Eigenschaften zu erzeugen.

Heißt man nimmt das gleiche Handwerkszeug durchaus auch für Verbund und einfache Halbleiter gleichermaßen.

Wer sich zumindest ein bisschen mit Halbleitern auskennt kann sich mal ins Thema "2DEG" einlesen. Lohnt sich

 

[Land_Kind]

Die sollen nun endlich mal mit 450mm weitermachen. Speziell für die ganz großen DIEs wäre das sicherlich spannend, da

Ja, die Vorteile sprechen für 450 Wafer, die Investitionskosten werden jedoch als schlicht zu hoch angesehen und die will niemand aufbringen und schon gar nicht will einer vorangehen.
Das müsste ein grosser der Branche sein, und bei all den aktuellen Problemen von Intel und Co käme da ja doch nur TSMC in Frage. Die wollen aber nicht.
Dieses Projekt ist also bis auf weiteres vergessen, gestorben, tot.

 

[PS828]

450 mm führt dazu dass man die komplette Automatisierung im werk selbst und auch in den Maschinen umstellen muss. Dies rechnet sich bei solchen fertigungen und deren Ausmaße erst sobald es um einen Neubau geht.

Dann bleibt das Problem der individuellen prozesskalierung die in 98% der Fälle zwar kein Problem ist (nasschemische Prozesse zum Beispiel, da ist das größere Bad ja ausreichend für den Wafer). Aber wenn man doch ein Problem hat und sei es subtil muss eine neue Maschine entwickelt werden und das ist dann ein ganz anderes Thema an Kosten und Komplexität.

Ich denke es wird dazu kommen, gerade wo man die Belichtung mittlerweile Abschnittsweise macht und nicht mehr generalisiert (bei der Strukturierung besteht dieses Problem exklusiv, bake und soak Prozesse sind ja weiterhin Vollflächig, da ist es der "Lampe" aber auch egal ob sie 10 mm² oder 10 m² belichtet ) sehe ich die Zeit reif dass der Sprung bald gemacht wird. Rein materiell ist die Siliziumzüchtung weit genug und bereit dafür

 

[klpp]

Das heißt, Chips werden jetzt günstiger oder, Oder!?!??!!

 

[Doenereater]

sehe ich die Zeit reif dass der Sprung bald gemacht wird.

Doubt 🧐

 

[PS828]

@Doenereater entschuldige, ich bin ja bisschen näher in Sowas involviert und was ich sagen wollte ist dass in zukünftigen Entwicklungen diese Skalierung zumindest bedacht wird. Ob die eingekauft wird vom Kunden ist dann eine andere Frage aber am ende kann man dann in 2-3 Fertigungsgenerationen davon ausgehen dass sich immer die gleichen Fragen gestellt werden und irgendwann fängt einer dann an.

Also mit Entwicklungszeit 8-12 Jahre.

Für meine Verhältnisse eine "kurze Zeit" da die Planungen für die Ausgestaltung auf der Seite der Wissenschaft längst laufen

 

[Doenereater]

@PS828 Das will ich dir auch gar nicht absprechen Vor über ~ 15 Jahren war die Zeit für 450 mm schon reif, trotzdem hat man es fallen gelassen, weil die Entwicklung so unglaublich teuer ist. Ich will nicht ausschließen dass es mal kommt, aber ich glaube einfach nicht, dass jemand das "in naher Zukunft" anpackt. Du brauchst einen großen oder ein Bündnis wie bei 300 mm, der das Pusht und das Geld in die Hand nimmt. Wir sind jetzt mal soweit, dass TSMC anscheinend ihre 150 mm Fabs außer Betrieb nimmt. Es steht auf der ganzen Welt noch genügend 200 mm Equipment rum, das größtenteils abbezahlt ist und Cash produziert. 300 mm ist etabliert, aber ich sehe nicht, dass jemand hier sagt: Wir nehmen jetzt das Geld für die 450 mm Entwicklung in die Hand, weil wir damit einen großen wirtschaftlichen Vorteil ggü. unserer Konkurrenten ausbauen können. Zugegeben, deine Timeline von 8 -12 Jahre macht schon mehr Sinn, ich habe dein "die Zeit ist reif" eher als "jetzt gehts dann los" interpretiert. Es bleibt spannend