Wafer a 300 millimetri: ancora il futuro, secondo Globalfoundries

Wafer a 300 millimetri: ancora il futuro, secondo Globalfoundries

Non c'è fretta di passare a wafer da 450 millimetri di diametro per Globalfoundries, alle prese con nuove tecnologie e la costruzione di una nuova fabbrica

di Paolo Corsini pubblicata il , alle 14:48 nel canale Server e Workstation
 

In concomitanza con Semicon West, importante evento sulle aziende produttrici di semiconduttori che si sta svolgendo in questi giorni a San Francisco, Globalfoundries vuole meglio delineare quelle che sono le proprie strategie di sviluppo per le tecnologie produttive che verranno utilizzate nelle proprie fonderie nei prossimi anni.

Al momento attuale la tecnologia produttiva più sofisticata utilizzata da Intel e da Globalfoundries prevede processo a 45 nanometri, abbinato a wafer da 300 millimetri di diametro. Per la taiwanese TSMC la produzione vede l'utilizzo anche di un processo a 40 nanometri, sfruttato per le più recenti e potenti GPU NVIDIA e ATI di ultima generazione, sempre in abbinamento a wafer da 300 millimetri di diametro.

Nell'industria, stando a quanto dichiarato dal vice presidente del manufacturing system e technology di Globalfoundries Thomas Sonderman, c'è molta tensione verso l'adozione di tecnologie produttive che utilizzino wafer da 450 millimetri di diametro, nuova frontiera per la produzione di semiconduttori. Secondo Sonderman, e quindi anche per Globalfoundries, è importante al momento e per i prossimi anni a venire sfruttare le potenzialità ancora inespresse che le tecniche basate su wafer da 300 millimetri di diametro mettono a disposizione piuttosto che voler migrare a wafer di più elevato diametro, capaci di una produzione quantitativamente superiore ma con costi addizionali di non poco conto.

Questa attenzione verso la produzione con wafer da 300 millimetri di diametro da parte di Globalfoundries non deve del resto sorprendere; l'azienda americana ha infatti da alcune settimane avviato la costruzione della propria Fab 2 nella regione di Saratoga Country, N.Y., con inizio della prpdizione in volumi previsto a partire dal 2012. Questa nuova fabbrica, il cui costo è stimato attualmente in 4,2 miliardi di dollari, utilizzerà proprio wafer da 300 millimetri per la produzione utilizzando tecnologie da 28 e 22 nanometri destinate sia alla costruzione di CPU che di GPU, oltre che di altre tipologie di semiconduttori che futuri clienti di Globalfoundries richiederanno.

L'industria dei semiconduttori tende in modo naturale verso l'utilizzo di tecniche produttive che cerchino di massimizzare le rese, diminuendo di conseguenza i costi per ogni chip costruito. L'utilizzo di transistor di più piccole dimensioni è una di queste strade, ma altrettanto valido è l'incremento di diametro dei wafer così da poter ottenere per ciascuno più chip. Nuovi wafer implicano necessariamente nuovi tool in produzione, con investimenti estremamente importanti che non sono necessariamente alla portata, almeno al momento attuale, di tutte le aziende produttrici di semiconduttori. La strategia di Globalfoundries è molto simile a quella che ha avuto in passato AMD in fase di produzione: massimizzare le rese con un dato processo produttivo, cercando di bilanciare con questo il minor numero di linee produttive a disposizione e in alcuni periodi la non disponibilità della stessa tecnologia produttiva più sofisticata a disposizione del principale concorrente Intel.

Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito web Globalfoundries a questo indirizzo.

19 Commenti
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Caleb The Game15 Luglio 2009, 15:01 #1
buoni i wafer...
tutmosi315 Luglio 2009, 15:31 #2
Passare da 450 a 300 è nella logica ma la situazione economica mondiale attuale non credo lo consentirà a breve.

In definitiva c'è da investire un sacco di soldi.

Ciao
barbacat15 Luglio 2009, 15:40 #3
Mi sembra un approccio corretto e funzionale nel senso che fino a che GlobalFoundries/AMD dovranno "inseguire" Intel nello sviluppo e nella produzione,questo ritardo è comunque accettabile visto anche gli ultimi prodotti con un ottimo rapporto prestazione/prezzo.
Dal momento in cui GlobalFoundries sarà pienamente competitiva,è quello che ci auguriamo tutti in qualità di clienti finali,si potranno valutare altre tecniche di sviluppo e produzione ma con le spalle coperte dalle casse un pò più piene di quelle che si ritrovano ora,anche se gli arabi hanno già messo le loro fiches...
SuperSandro15 Luglio 2009, 16:09 #4
Superficie cerchio di 300 mm. di diametro: 3,1415 * 150^2 = 70683,75
Superficie cerchio di 450 mm. di diametro: 3,1415 * 225^2 = 159038,4375

L'incremento è di oltre il 100%

C'è qualche motivo per cui non abbiano deciso di realizzare un diametro "intermedio" che forse presenterebbe meno problemi?
majowski8615 Luglio 2009, 16:43 #5
"Per la taiwanese TSMC la produzione vede l'utilizzo anche di un processo a 40 nanometri, sfruttato per le più recenti e potenti GPU NVIDIA e ATI di ultima generazione, sempre in abbinamento a wafer da 300 millimetri di diametro."

Ma solo a me qualcosa non torna in questa affermazione???? Le gpu nvidia a 40nm presentate sono una ciofeca ultra-low-coast, solo per OEM.. Le HD4770 ATI vanno molto bene ( 5% in meno delle HD4850 grazie alle ddr5 ) , ma non si possono definire "le più potenti".. O_o
coschizza15 Luglio 2009, 16:48 #6
Originariamente inviato da: SuperSandro
Superficie cerchio di 300 mm. di diametro: 3,1415 * 150^2 = 70683,75
Superficie cerchio di 450 mm. di diametro: 3,1415 * 225^2 = 159038,4375

L'incremento è di oltre il 100%

C'è qualche motivo per cui non abbiano deciso di realizzare un diametro "intermedio" che forse presenterebbe meno problemi?


la domanda e interessante ma la risposta è troppo tecnica per poter essere rissunata in poche righe

ti consiglio una lettura

http://www.itrs.net/Links/2005ITRS/...k%20v090105.doc

sullo stesso sito troverai anche altri documenti ufficiali che anche se quasi incompresibili da tanto tecnici danno informazioni molto utili e genuine sul presente e fututo della tecnologia applicata al silicio

comque dovendo prioprio dare un a risposta alla tua domanda si potrebbe dire che l'investimento per passare a una nuova dimensione di wafer è talmente elevato ceh fare un passaggio intermedio darebbe come risultati enormi investimenti con guadagni risotti e quindi sarebbe economicamente insostenibile.
Mr Resetti15 Luglio 2009, 16:51 #7
Ecco, i wafer utilizzati per produrre i chip, per me, è sempre stato un argomento ignoto!
Non ho mai capito su che criteri si basa l'adozione di wafer di misura "standard". Ad esempio un wafer tondo per produrre chip quadrati o rettangolari per me ha poco senso, dato che alcuni chip non escono per intero e sono per forza degli scarti!
Inoltre non ho mai capito perchè i wafer debbano essere tutti di una certa misura per tutti... Non sò come vengano manipolati, ma avere wafer diversi per chip diversi (che meglio si adattino) mi sembrerebbe più logico.

D'altro canto, questa frase mi fa riflettere:

Nuovi wafer implicano necessariamente nuovi tool in produzione, con investimenti estremamente importanti che non sono necessariamente alla portata, almeno al momento attuale, di tutte le aziende produttrici di semiconduttori.


Ma vorrei sapere cosa effettivamente comporta!
Deskmat15 Luglio 2009, 17:10 #8
Originariamente inviato da: Mr Resetti
Ecco, i wafer utilizzati per produrre i chip, per me, è sempre stato un argomento ignoto!
Non ho mai capito su che criteri si basa l'adozione di wafer di misura "standard". Ad esempio un wafer tondo per produrre chip quadrati o rettangolari per me ha poco senso, dato che alcuni chip non escono per intero e sono per forza degli scarti!
Inoltre non ho mai capito perchè i wafer debbano essere tutti di una certa misura per tutti... Non sò come vengano manipolati, ma avere wafer diversi per chip diversi (che meglio si adattino) mi sembrerebbe più logico.

D'altro canto, questa frase mi fa riflettere:



Ma vorrei sapere cosa effettivamente comporta!


Il motivo per cui i wafer sono cilindrici è di tipo tecnico, la tecnica stessa con cui si realizzano i wafer fa sì che siano di quella forma. Vedi, quando si produce silicio per elettronica si va incontro prima a diversi processi chimici per ottenere un silicio molto puro chimicamente (qualche atomo di impurità per milione di atomi di silicio) e poi ci sono ulteriori passaggi per fare in modo che la struttura cristallina sia regolare. Le caratteristiche del silicio cambiano a seconda del piano con cui lo osservi, per questo motivo è necessario avere un ulteriore passo per fare in modo che il silicio abbia una sola orientazione cristallografica nello spazio. Per farlo si immerge un seme di silicio con un'unica orientazione cristallografica in un "pentolone" ruotante di silicio fuso e pian piano lo si tira fuori facendo raffreddare il silicio intorno al seme. Il silicio che viene fuori ha un'unica orientazione cristallografica come quella del seme e ovviamente sarà un salsicciotto Fatto questo lo levigano e lo tagliano a fette...
A questo punto capirai come farlo direttamente rettangolare richiederebbe di cambiare completamente il processo di produzione del silicio stesso e altrettanto difficile è cambiare tutti gli elementi anche solo per la produzione a diametri maggiori.
Il diametro maggiore poi comporta anche l'aggiornamento delle maschere (costosissime, siamo a scale nanometriche) che si usano per la stampa degli strati successivi di metallo e silicio sulle fette di wafer fatto in precedenza. Direi che è questo il motivo per cui non vogliono passare a 450mm
lostx8715 Luglio 2009, 17:47 #9
Ottimo deskmat, ero curioso anche io del perchè fossero dei "salsicciotti" visto che poi i chip sono quadrati o rettangolari...

Comunque, vorrei fare una considerazione: avendo wafer da 450mm, dovrebbero uscire piu chip per periodo di tempo (la stampa dura comunque un certo tempo, che sia wafer da 300 o da 450), e di conseguenza sarebbero disponibili piu pezzi (che siano cpu o vga o altro) in minor tempo...
Questo significa far trovare i pezzi sul mercato molto presto e in quantità maggiori, e quindi vendere piu pezzi in un determinato periodo di tempo. Cio significa, di conseguenza, maggiori guadagni (sempre nell'unità di tempo, però con wafer da 450 e non da 300)...

E' una situazione ipotetica, ma non ho detto una baggianata vero?
keglevich15 Luglio 2009, 18:05 #10
credo che pero' ci voglia piu' tempo per produrre wafer piu' grandi, quindi alla fine credo che le differenze di tempo tra i due sistemi si vadano comunque ad assottigliare

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