Комментарии 119
Поэтому монокристаллический кремний представляет собой красивые цилиндрические слитки — их ведь вытягивали из расплава под воздействием земной гравитации
Меня вот всегда интересовало: а как кремний «решает», что пора перестать расширяться в конус и дальше надо расти «цилиндрическим слитком». Какая формула определяет диаметр этого монокристалла.
За русский просьба не ругать… Затравка это монокристаллический, как правило цилиндрический стержень (диаметр 10-12мм). При погружении в расплавленный кремний в затравке образуются из за термального шока "трещины" — ошибки кристаллографической структуры (дислокации, ...). Чтобы от них избавиться надо при вытягивании затравки уменьшить диаметр до 3-4мм (да на 3мм хрупкого кремния будет висеть и вращаться и более чем 200кг ) при скорости как минимум ~2мм/мин а чем быстрее тем лучше, но там есть свои пределы ~4мм/мин. Кристаллографические ошибки распространяются в направлении кристаллографических плоскостей которые под углом к направлению вытягивания, значит после определенной длины все уходят как бы елочкой из затравки. В этот момент надо расширить диаметр до нужного 150мм, 200мм или 300мм просто снизив скорость вытягивания и снижая температуру расплава. Расплава много, инерция большая 10-20мин. После достижения нужного диаметра опять резко увеличиваем скорость вытягивания чтобы остановить коническое расширение а кристалл дальше рос цилиндрически. Есть масса нюансов тигель и затравка/кристалл вращаются в разном направлении, скорость вращения важна. В случае если появляются дислокации они распространяются обратно в уже хороший монокристалл где то на 1,5 диаметра (у кристла 200мм обратно на ~300мм) поэтому надо в конце опять уменьшить диаметр практически до нуля. С точки зрения управления диаметра он регулируется скоростью вытягивания, при увеличении скорости диаметр уменьшается и наоборот. Скорость надо держать в определенных пределах, если она очень большая надо поднять температуру расплава и наоборот. с тем как объем расплава уменьшается меняется и инерция от нагревателя, нагревается быстрее. Картинки в статье самые худшие какие гуляют по интернете. Например очень важно, что соприкасание кристалла и расплава не плоское, в начале выпуклое, шарообразный конец погружен в расплав, потом переходит во вогнутое. Проводимость определяется легированием, множество определяет сопротивление. Много легирования значит много проблем с ростом и вообще. Интересно что легирующие примеси не переходят линейно в кристалл, в большинстве случаев концентрация в тигеле увеличивается.
Конус там с обоих сторон, в начале он сам получается, в конце действительно тянут быстрее чтобы не возникало лишних напряжений от резкого остывания на большой площади
Не обновил страницу перед коментированием.
На самом деле всё ещё сложнее. Нужно получить практически плоский фронт роста кристалла внутри расплава, т.к. искривление чревато отрывом, накоплением дефектов, захватом примесей и т.п. Конус получают сначала при разращивании слитка и в конце при отрыве от остатков расплава. До конца весь кремний втягивать в кристалл не имеет смысла, т.к. в хвосте концентрируются примеси.
И самая сложная часть производства — поликремний, производство которого крайне крупнотоннажно, вредно и дорогостояще. Делать фотолитографию сложно только с т.з. разрешения в единицы нанометров. В десятках нанометров всё вполне доступно (40-90 нм). А вот получать поликремний — не два пальца об асфальт. Есть всего несколько стран и фирм, имеющих технологию. В России её пытался внедрить Чубайс, но его забросали какашками за коммерческую несостоятельность. А дело в том, что производство поликремния в России в современном мире никогда не будет коммерчески выгодным, это вопрос технологической независимости страны.
Как-то так.
Производство крупнотоннажное. Но нам не нужно было бы гнать вал, достаточно было бы работать на минимальных объёмах, отрабатывать технологию и получать поликремний для собственного производства. Остальное — продавать, пусть и в убыток себе. А так — много воплей про то, что Россия не делает айфоны, и мало понимания того, что Усолье — это начало любого айфона.
Поликремний нужен не только для солнечного кремния, а для любого, в т.ч. и высококачественного полупроводникового для производства электроники. Покупать можно, но мы лишаем себя целой отрасли материально производства, причём отрасли востребованной и энергоёмкой, что давало бы нам со временем преимущества (как в производстве аммиачных удобрений, например).
Остальное — продавать, пусть и в убыток себе.А потом эти же самые люди критикуют Роснано за эколномическую неэффективность. Нет уж, тут или трусы, или крестик. Сейчас задача Роснано сформулирована как экономическая эффективность, поэтому нерентабельные проекты закрываются.
Имея технологию и продавая ненужные нам излишки поликремния — мы имели бы технологию, имели бы специалистов, имели бы современное высокотехнологичное производство, имели бы развитие региона, имели бы технологическую независимость. И всё это за разницу в цене условных 5000 тонн поликремния. Сэкономив на этой разнице — мы не имеем ничего, кроме сэкономленных бумажек с чужими мужиками посередине. Т.е. мы проипали эти бумажки, в лучшем случае пустив их на потребление. Имхо.
Без массового спроса (и желательно по цене дающей прибыль, вы ведь не хотите де-факто субсидировать иностранных потребителей?) существование технологической базы — невозможно.
Это не имеет значения. Просто держите минимальные объёмы. И вы будете иметь технологию за минимально возможные деньги.
выживают только те, чьё использование приносит прибыль
Деньги не имеют значения. Скажите, какую деньгу принёс Гагарин? А Армстронг?
это всё приходит к тому, что этот «убыток» поддерживаем все мы
И тогда вы начинаете покупать айфоны по штуке баксов, хотя его цена на уровне 10 баксов за кг. А если у вас есть технологическая цепочка — вы можете сделать айфон за пару лет.
Очень правильный комментарий, всё так и есть.
Кроме одного незначительного пункта про цену на тот яблокофон.
Если проследить ценники на его комплектующие, если не про розницу, вы выйдете на $300 ну $350 максимум (а реальная стоимость их ещё ниже, но не суть), плюс затраты на разработку и т.д.
Остальное на рекламу и т.п. ну пусть чуть больше половины будет, т.е. чистая маржа там гигантская (так сказать за "имя" и новую модель).
Я что хочу сказать — в мировом масштабе, чтобы худо-бедно оценить упомянутую действительно "гигантскую всемирную цепочку" нужно сравнивать те $10 и возможно $200-$300, но простите никак не $1000.
Возможно iphone тут несколько неудачный пример, поскольку всё примерно то-же в техническом смысле, естественно без iOS, например на android, от Xiaomi и ко (я уж промолчу про noname какой-нибудь) где-то треть а то и ниже стоить будет.
Для технологий, о которых идёт речь, минимальные объёмы — это как раз столько, чтобы весь мир завалить.
Вы хотите сказать, что в мире работает ОДИН завод поликремния?
Вполне очевидно, что Россия покупает поликремний сейчас (в каких объёмах — затрахаешься искать). Вполне очевидно, что если было своё производство, делать этого не было бы нужды. Вполне вероятно, что были бы излишки поликремния. Часть из этих излишков можно было бы отдавать Белоруссии, которая также покупает поликремний, т.к. имеет довольно значительное полупроводниковое производство. Все излишки после этого можно было бы реализовывать на внешнем рынке с дотацией государства (примерно по такой схеме работает сельское хозяйство ЕС, в результате чего испанские мандарины дешевле абхазских). Вполне очевидно, что иметь такую технологию и дотировать некоторые количества поликремния на сторону — дешевле, чем покупать чужой поликремний и не иметь технологии. Тем более, что у страны и компаний внутри страны был бы стимул потреблять поликремний и увеличивать производство полупроводников внутри страны. Имхо.
Потому что для поддержки условно технологии производства процессоров вам нужно заодно поддерживать и всю цепочку снабжения, начиная с поставщиков кремния (о котором мы начали говорить), продолжая аппаратам в которых этот кремний плавится/вытягивается (или мы сделали один для «поддержания минимальных объёмов», а потом закрываем завод по их производству, увольняем сотрудников и всё?
Печи Чохральского есть в старом модернизированном виде, они продаются в новом исполнении, вполне за вменяемые деньги. Этой технологией мы владеем, в ней нет сложности. Спроектировать и сделать печь для роста кремния — два пальца об асфальт. И я работал в фирме, у которой они были. По Чохральскому растят кучу материалов, не только кремний, там нет никаких технологических сложностей.
а ещё рано или поздно все эти работники выйдут на пенсию, а значит нам нужно готовить им замену, а значит нужно учить студентов, а для этого как минимум нужно, чтобы потенциальным будущим работникам было интересно идти в эту область, т.е. там должны быть перспективы и потенциальные хорошие заработки и ещё нужно держать учителей по этим специальностям и чтобы они не теряли квалификацию.
Обязательно. Именно так и должно быть. Если не растить материаловедов в области полупроводников, то мы скатимся в бандустан. Но если нет производств полупроводников, то не нужны и спецы, и процесс скатывания становится необратим.
Полупроводники -это как космос, как атом, как ракеты. Это критически важные технологии, которые в настоящее время в России частично утеряны.
А потом удивляться — а чего это так херово живём, ведь «деньги не имеют значения».
Вы лично херово живёте, или какие-то абстрактные «бедные пенсионеры»? Расскажите про свою херовую жизнь на Хабре.
Деньги для стран не имеют значения. Если вы этого не понимаете — мне вас жаль. Я не говорю про то, что деньги не имеют значения для конкретных людей. Пока имеют.
И айфон стоит 1000$, хотя если считать в граммах чистых минералов это и получается 10$, как раз потому, что на разницу оплачивается гигантская всемирная цепочка поставок и индустрия, делающая возможным превращение этих минералов в карманный суперкомпьютер.
Что именно в айфоне стоит 1000 баксов? Разработка? Возьмите численность разработчиков, дайте им по 10к грина в месяц (на самом деле они получают меньше), разделите на объёмы производства — и окажется, что на каждый айфон падает баксов 5 стоимости разработчиков. Возьмите суперпуперлитографическую машину за 100М грина (на самом деле она этого тоже не стоит), разделите на 10М объёма — и получите 10 баксов за проц при окупаемости в течение года.
Не хочется проводить ликбез по экономике. считать нужно уметь, и не слушать как вам ссут в уши про стоимость разработки. Она — мизерна.
Возьмите суперпуперлитографическую машину за 100М грина (на самом деле она этого тоже не стоит)На самом деле она стоит не 100, а порядка 180-200М грина )
Не хочется проводить ликбез по экономике. считать нужно уметь, и не слушать как вам ссут в уши про стоимость разработки. Она — мизерна.
Разработка микросхемы по нормам 5 нм стоит порядка миллиарда долларов. Не подбросите эту мизерную сумму под хороший бизнес-план? Или может российское государство, для которого «деньги не имеют значения», побросит? А нет, не подбросит, на соответствующий ОКР на «Эльбрус» меньша ста миллионов нашлось.
На самом деле она стоит не 100, а порядка 180-200М грина )
Это числа одного порядка.
Разработка микросхемы по нормам 5 нм стоит порядка миллиарда долларов.
Я работаю в такой организации, когда на непонятную цену просят представить калькуляцию. Будьте так добры.
Никакая разработка ничего не стоит 1 ярд грина. Может какой-нибудь Су-57 с нуля без ничего — может быть. При цифровой разработке цена минимальна. Даже пробную партию можно заказать на стороне, а уже отработанную загнать на своё оборудование.
А нет, не подбросит, на соответствующий ОКР на «Эльбрус» меньша ста миллионов нашлось.
И что? Эльбрус разработан? Да. Примерно такая же цена разработки любого проца. Мультиплицирование рулит. ))
То, что Эльбрус не делают у нас в стране не говорит ни о чём. Просто нет объёмов и дешевле сделать на Тайване. И опят-таки, нет поликремния и своего кремния электронного качества.
Я работаю в такой организации, когда на непонятную цену просят представить калькуляцию. Будьте так добры.
Вот вам разбивка. Ошибся в два раза со стоимостью, но это «цифры одного порядка».
Никакая разработка ничего не стоит 1 ярд грина. Может какой-нибудь Су-57 с нуля без ничего — может быть.
the F-35 program's expected acquisition costs to $406.5 billion
the F-35 program's expected acquisition costs to $406.5 billion
Если бы я взялся «проектировать» Ф-35, наверно сумма ещё подросла бы. )))
Инфографика немного не равно калькуляция, ну да ладно. )))
Представим себе разработку чего-нибудь. Собирают команду в 10-20-100-200 человек, платят им приличную зряплату в 10к грина в месяц. И они в течение года разрабатывают проц. 200х10х12=24М грина. Это — верхний предел стоимости разработки любого проца в самом плохом случае (скорее — в 3-5 раз меньше). Ещё столько же положим на прототипирование и отладку технологии. 50М — край для нового, совершенно нового проца. Все остальные верификации, валидации и прочие софтописания превратят ваш Су-57 за 1 ярд в Ф-35 за 400 ярдов. )))
Так что и я прав в оценке стоимости разработки, и вы правы в оценке умения американцев пилить бабло. Притом что у амеров был непрерывный процесс разработки самолётов с наработанными узлами и деталями, а мы всё делали реально с нуля. Да ещё и людей учили работать в цифровой среде.
Собирают команду в 10-20-100-200 человек, платят им приличную зряплату в 10к грина в месяц. И они в течение года разрабатывают проц. 200х10х12=24М грина. Это — верхний предел стоимости разработки любого проца в самом плохом случае (скорее — в 3-5 раз меньше).Вы себе хотя бы приблизительно представляете, сколько стоит САПР для разработки микросхем? Сколько стоит машинное время серверов, которые нагружает этот САПР? Это не говоря уже о том, что речь идёт не о годе, а о трёх или даже пяти годах.
Все остальные верификации, валидации и прочиеАХАХАХАХАХХАХА. Это как в анекдоте про машинистку: «могу печатать тысячу знаков в минуту, но такая фигня получается!»
Вы себе хотя бы приблизительно представляете, сколько стоит САПР для разработки микросхем?Обычное инженерное ПО, никаких особенно суровых вещей там нет. И совершенно нет разницы для ПО какой ТП — 32 нм или 5 нм. Для эмуляции наверно есть особенности, но тоже ничего экстраординарного. Я не спец, но типа АНСИСа + Альтиум.
Сколько стоит машинное время серверов, которые нагружает этот САПР?
Тоже никаких суперпуперкомпов, вполне достаточно нормальной рабочей станции хорошего инженерного уровня (сейчас ХЗ сколько стоит, но пару-тройку лет назад у нас на работу брали по 200к руб.).
Это не говоря уже о том, что речь идёт не о годе, а о трёх или даже пяти годах.
Я бы попросил фотографию рабочего дня, но вряд ли я её дождусь. )) Так-то и я могу растянуть почти любую простую операцию на неделю. Но никто не делает проц с нуля, как никто не делает авто с нуля. Есть куча библиотек стандартных элементов и блоков, ест мультипликация, есть разработанные архитектуры, которые вы просто допиливаете. Так что ни 3, ни 5, ни 10 лет не канают.
АХАХАХАХАХХАХА.
Ну расскажите мне как сертификация Спутник-V в Европе сказалась на её разработке. )))
Я не спорю про нужность этого процесса (потому что этот процесс — чистая бюрократия и взяточничество). Но на разработку это никак не влияет.
Обычное инженерное ПО, никаких особенно суровых вещей там нет.
Ну да, ну да. Кроме лет 50 ниокр по всем этим NP-полным задачам на каждом этапе. Кстати, на разработку среды Vivado для ПЛИС потратили 200 млн долларов. А ПЛИС это всё же детский сад по сравнению с рассматриваемыми вещами.
Тоже никаких суперпуперкомпов, вполне достаточно нормальной рабочей станции хорошего инженерного уровня
Это смешно. Нормальной рабочей станции хорошего инженерного уровня недостаточно даже чтобы имплементить в разумное время средние проекты под ПЛИС чуть выше средней. Сижу тут по 3 часа компилю. Даже поведенческое моделирование занимает ощутимое время, про приближенные к железу симуляции я пожалуй промолчу совсем.
Обычное инженерное ПО, никаких особенно суровых вещей там нет. И совершенно нет разницы для ПО какой ТП — 32 нм или 5 нм. Для эмуляции наверно есть особенности, но тоже ничего экстраординарного. Я не спец, но типа АНСИСа + Альтиум.
Вот именно, что вы не спец и не имеете даже приблизительного понимания о происходящем. САПР «типа Альтиум» на несколько порядков проще и дешевле, чем САПР для разработки микросхем.
Тоже никаких суперпуперкомпов, вполне достаточно нормальной рабочей станции хорошего инженерного уровня (сейчас ХЗ сколько стоит, но пару-тройку лет назад у нас на работу брали по 200к руб.).Ахахахахахха, а неделю времени серверного кластера на один прогон симуляции не хотите? Вы вообще представляете себе вычислительную сложность задач симуляции больших чипов или, скажем, проверки соответствия электрической схемы и топологии чипа? Есть мнение, что нет.
Я не спорю про нужность этого процесса (потому что этот процесс — чистая бюрократия и взяточничество). Но на разработку это никак не влияет.Вы путаете бюрократическую сертификацию и функциональную верификацию микросхемы — без которой ее просто нельзя запускать в производство, потому что вероятность того, что в чипе будут ошибки — 100%. Верификация и валидация — неотъемлемые части разработки, а не бюрократические процедуры.
Меня радует ваша попытка надуть лошадь через соломинку. Я сам могу обосновать траты на 100500 тыщ, я подавал ещё в СССР заявку на гранты во всякие РФФИ и Соросы. ))
1 ярд грина в течение года (при проектировании прям с нуля-нуля) норм тема. Потом мы выпускаем 100М процев по этому проекту и получаем 10 баксов на проц.
выпускаем 100М процев по этому проекту
Хорошо бы взять и выпустить 100 млн Эльбрусов, глядишь и денежка на новые разработки появилась бы.
А денежка на разработку есть. ))
Как показал пример Хуавея, страна произведет ровно столько Эльбрусов, сколько ей позволит произвести США.
Не хочу спорить на тему у кого пиписька толще, но Эльбрусы будут производиться. И Байкалы тоже.
Вот именно, что не стоит сравнивать, риски в случае проблем с производством критически важных частей инфраструктуры несоизмеримо выше. Байкалы, кстати, в отличие от Эльбрусов, частями этой инфраструктуры не являются.
Я уже десять лет слушаю сказки про массовое применение Эльбрусов в пользовательской технике и рассчитываю ещё десять лет слушать.
Что же до того, что наверху что-то решили, то программа развития радиоэлектронной промышленности читается как огромный анекдот, до того она нереалистична и оторвана от действительности.
Так что рекомендую вам запастись попкорном, но не питать необоснованных надежд.
И помнить, что производство российских процессоров на TSMC прекращается одним днём по росчерку пера президента США. И Россия этому росчерку пера не сможет противопоставить ровным счётом ничего.
Кстати, как думаете, отказ Зума сотрудничать сильно подорвёт Россию и удалёнку в ней?
Напомню, что TSMC находится на в США.Мне-то это зачем напоминать? Хуавею напомните.
ещё 10к грина в месяц в некоторых странах позволят нанять разве что студента-стажера,Расскажете, что за страны? 10к Гросс зарплаты даже для экстремально дорогой Швейцарии вполне прилично, а вовсе не студенческий уровень.
Можно привести ещё 100500 аргументов почему этого делать не надо. А можно как китайцы — взять и сделать. Им же не надо тигеля точить, студентов учить и профессоров оплачивать. У них всё само собой получается.
Извиняюсь за политоту и офтоп.
(Степень социалистичности/капиталистичности страны определяется скорее собственностью на средства производства. А свобода уличных выступлений определяется степенью демократии/авторитаризма).
Китайские и корейские парады и демонстрации и сейчас топчик. ))
Никакой другой собственности кроме государственной в мире не осталось. И пусть вас не вводят в заблуждение «частные» твитеры и инстаграмы. Они — государственные. Просто есть фейковые владельцы. Примерно как наши «акционеры» Газпрома. Они могут получать дивиденды, но они не управляют ничем и не решают ничего.
А свобода уличных выступлений говорит только о желании государства дать выход пару. Вполне очевидно, что решать вопросы на улицах — антидемократично и контрпродуктивно, при всём моём неуважении к свободе собраний и уличных шествий. Любая демонстрация — это манипуляция общественным мнением и законными выборами. Имхо.
Вы не видите разницы между написанным ранее и сейчас? При чём тут добровольно-принудительные майские демонстрации?
Страны — одинаковые. Отличия — косметические. Строй — один. Отсутствие стимула в виде голода говорит о том, что это не капитализм. Отсутствие привязки к местности и хозяину говорит, что это не рабовладение и не феодализм. Выберите альтернативу. )))
На полстраны полярная ночь бывает, какое тут солнце?
На полстраны в полярный день
Из последних новостей:
«Компания SMIC разрабатывает 7-нм техпроцесс с учётом использования в производстве сканеров EUV с длиной волны 13,5 нм. Она не получила эти сканеры от ASML, и ей придётся выпускать 7-нм чипы с использованием 193-нм сканеров, но эта операция потребует минимум в четыре раза больше технологических шагов при обработке каждого слоя микросхемы, чем в случае 7-нм техпроцесса с использованием сканеров EUV
Из-за проблем с поставками в Китай сканеров EUV технологический процесс с нормами 7 и 8 нм «не так хорош и будет готов не так скоро, как планировалось», сообщают китайские источники. «Решить можно любые технологические проблемы ― практически все, кроме наличия литографического оборудования для выпуска чипов».
cntechpost.com/2020/05/26/smic-7nm-process-facing-lack-of-high-end-lithography-machine
Китайцы справятся, микросхемы будут в 4 раза дороже, но им деваться некуда — будут делать и ставить.
Интересно, если бы у нас в России взялись за такую задачу — сколько бы это заняло времени и сколько бы стоило?
Интересно, если бы у нас в России взялись за такую задачу — сколько бы это заняло времени и сколько бы стоило?А разве уже не взялись? По крайней мере, несколько месяцев назад Мишустин заявил о «необходимости освоения отечественной технологии 7 мкм» Микрометры вместо нанометров — это не моя опечатка, а его оговорка (ну во всяком случае хочется верить, что это оговорка). Так что можете запасаться попкорном и начинать наблюдения — сколько это займет времени (только боюсь, что попкорна потребуется очень много)
Интересно, если бы у нас в России взялись за такую задачу — сколько бы это заняло времени и сколько бы стоило?Тридцать лет и пятьдесят миллиардов долларов, если разрабатывать собственное литографическое оборудование. А если не разрабатывать, то его никто не продаст в Россию все равно. Китайцам хотя бы передовые DUV степперы доступны.
Тридцать лет и пятьдесят миллиардов долларов, если разрабатывать собственное литографическое оборудование.
Мне кажется, что повторить «голый» EUV сканер всё же будет поменьше и «проще». В «минус» все тупиковые НИОКР, в «минус» неудачные конструкции, в «плюс» «творческая переработка». Запасся попкорном, жду для начала иммерсионку от китайцев. Если смогут к 2022 году как обещали, то это будет вызов. Но пока их доморощенная литография (даже сухая) как-то не звучит, хотя формально установки есть. То ли не могут до конца освоить производство, то ли там настолько всё плохо с патентной частью, что на внешнем рынке мы этих установок просто не увидим.
Строго говоря вовсе не нужно его "повторять"… Есть куча альтернативных методов литографии работающих для <= 10нм, при этом не требующих такой же сложности масок, сканеров и дорогущей инфраструктуры как для EUVL. Для тех же NIL процессов, если не ошибаюсь, пределы разрешения составляют в настоящее время 5 нм (а в теории можно уже на "простом" электронном микроскопе худо-бедно работать). Там тоже хватает своих подводных камней и недостатков, но то всё в принципе решаемо, да и много где работает (например та же Toshiba так и не забросила NIL-технологию)…
Эти альтернативы не смогли утвердиться в массовом производстве до сих пор по большему счету из-за довольно неплохого прогресса в EUV-литографии. Но кто мешает их использовать и развивать в будущем, в том числе и в России, которая всегда была богата на Левшей выдающиеся ученые и инженерные умы. Ну а делать прогнозы насчёт "тридцать лет" и 50G$ в современном настолько динамично развивающемся мире — это вообще сродни "скоро акции условных Интелей/AMD/etc будут стоить 1К$" (и если в 2000-х еще до пузыря в это как-то можно было поверить, то сейчас… может да, может нет, может их вообще не будет, а может тот доллар тупо ничего не будет стоить...)
И даже какая она будет литография следующего поколения спрогнозировать с высокой долей вероятности вряд ли возможно.
Если кто-то думает, что EUV в ASML с неба упало, то очень напрасно. При всей модерновости, это всё-таки результаты последовательных эволюционных шагов, а не метания в поисках священного грааля. Кому интересно, поищите про ФЛ на 157 нм. Это был фейл как раз перед EUV, когда стало понятно, в какую сторону двигать. И про это почему-то никто не пишет, наверное, потому, что красивых картинок в интернете не осталось :)
И кстати, с EUV было и остаётся много проблем с прогрессом, просто охренительно сколько. Ни одно поколение установок до этого столько времени не разрабатывалось. Это сейчас на Хабре стало модно писать про EUV почему-то, а вы посмотрите, с какого года ведётся разработка. Были бы другие возможности, их давно бы развили.
но это не работает в настолько состоявшейся отрасли, как микроэлектроника
Я вам вообще не про это. И как раз НТП так не работает, от слова вовсе. Иначе мы бы с вами вместо современных смартфонов всё еще тяжелые коробки с лампами и памятью на магнитных сердечниках таскали, и ездили бы на машинах с паровыми двигателями. Все технологии имеют предел, в итоге — устаревают, принципиально модернизируются и замещаются.
И EUVL (и собственно метод литографии) здесь вообще как бы вторичен. Во первых нужно ещё решить кучу других проблем и задач (начиная от архитектурных и алгоритмических включая кэширование, конвейеры, спекулятивное исполнение и т.д. и заканчивая топологией, компоновкой, трёхмерным интегрированием, решений для processor-centric paradigm, near-/in-memory-computing, вот этим всем).
А во вторых миниатюризация (уменьшение размера транзисторов и затвора) как и собственно количественный рост их числа на чипе не есть самоцель. Вообще. Для достижения собственно настоящей цели можно "придумать" сотню других способов, начиная от замены количества на качество (замещение CISC/RISC на что-то принципиально новое), сверхпроводимости и т.п. и заканчивая теми же квантовыми чипами и иже с ними, какими бы фантастическими они сейчас не казались.
И даже если они еще в лучшем случае находятся в яслях лабораторий, а то и в головах ученых, 30 лет — это 30 лет. Ваш покорный слуга тридцать лет назад собирал свой новый 486sx с 512KB памяти и 20MB HDD, весело подмигивающий ему в консоли DOS (или NC), умолчим уже про первые версии винды или OS/2. А на производстве еще не забыли жесткие диски на несколько MB, размером с пивной ящик (и весом в цать кг), а местами и перфокарты.
Если кто-то думает, что EUV в ASML с неба упало, то очень напрасно.
И кстати, с EUV было и остаётся много проблем с прогрессом
И что это было? (я нигде про то даже намёком)… Сами придумали воздушные замки и сами с ними успешно поборолись?
Я вам вообще не про это.
Если честно, то теперь я вообще не понимаю, о чём Ваш мессэдж? Я ответил на сформулированные Вами тезисы про альтернативные пути развития технологии литографии. Не более и не менее этого. Обобщать я, пожалуй, не стану. У меня есть определённое частное видение перспектив микроэлектроники в целом, но оно столь же субъективно, как и Ваше.
И что это было? (я нигде про то даже намёком)
Я Вас опять не понимаю. К чему вопрос относится? Как связан EUV с бэкграундом ASML или какие с ним проблемы есть?
Мой message про то что возможно "повторить голый EUV сканер" и не надо (будет), про то что EUVL не панацея, и про то что базовые принципы развития той же микроэлектроники не отличаются от других областей никак и это совершенно не зависит от того "состоялась" та область или нет. Тем более в близких к упомянутым периодах времени, исчисляющихся десятками лет.
Я Вас опять не понимаю. К чему вопрос относится?
Он относится к тому, что 2 параграфа в вашем предыдущем ответе мне (я начала цитатами выделил), посвящены разоблачению вещей, которые я не только не ставил под сомнение, более того даже намеком каким-либо не затронул.
Во-выторх, степперы, пригодные для создания чипов с нормами ниже 45 нм являются технологией двойного назначения и подвержены уйме экспортных ограничений.
Китайцы же скупают оборудование для более грубых проектных норм, в том числе и для работы с пластинами 200 мм (которые заведомо 90 нм и хуже), а вовсе не что-то передовое.
ей придётся выпускать 7-нм чипы с использованием 193-нм сканеров, но эта операция потребует минимум в четыре раза больше технологических шагов
Не совсем понятно, как можно сделать литографию с разрешением, на порядок меньшим чем длина волны. Звучит не как «в четыре раза больше технологических шагов», а как магия какая-то.
Не совсем понятно, как можно сделать литографию с разрешением, на порядок меньшим чем длина волны.
Высокие технологии неотличимы от магии, да?
Объяснения как это работает есть например на вики: иммерсионная литография, где повышение разрешения достигается за счет использования жидкости с нужным показателем преломления; а необходимость дополнительных шагов объясняется здесь.
Это как с продажей Opel РФ)))
Должна быть:
www.techpowerup.com/img/8HWHGnfKwmSrYzeA.jpg
Инженеры используют специальное ПО для проектирования микросхем. Таких программ огромное множество, в том числе и бесплатных, среди них нет единого стандарта.А почему по ссылке на софт для проектирования микросхем каталог софта для проектирования печатных плат?
Все они располагаются на микросхеме в соответствии с планом инженера-микросхемотехника.Не к вам вопрос, но когда я читал описание «инженера-микросхемотехника», то очень долго смеялся.
А на самом деле электрическую схему и топологию чипа делают разные люди.
Так бор и фосфор в решётке кремния создают два слоя полупроводников с зарядами противоположного знака. «Дырочный» слой p- (positive) с бором и недостающим электроном — сток. А «электронный» слой n- (negative) с фосфором и лишними электронами — исток. Они покрыты изолятором из оксида кремния.
В этом тексте всё плохо…
1. Примеси сами по себе не создают никаких заряженных слоёв в полупроводнике. Только на границе соприкосновения p- и n-областей (p-n переходе) создаётся область пространственного заряда, образованного «оголившимися» ионами примесей, за счёт обоюдной диффузии через границу p-n перехода основных носителей заряда в область с их меньшей концентрацией и их последующей рекомбинации. Это перемещение носителей называют диффузионным током. Пространственный заряд, в свою очередь, создаёт электрическое поле и вызывает встречный поток носителей заряда называемый дрейфовым током. Оба тока уравновешивают друг-друга, в результате чего в p-n переходе образуется обеднённая носителями заряда (т.е. непроводящая) равновесная область, ширина которой может управляться внешним смещением, что и определяет ключевое свойство p-n перехода — одностороннюю проводимость.
2. В МДП-структуре (что значит «металл-диэлектрик-п/п», оно же MOS, англ.) области «истока» и «стока» имеют один (одинаковый) тип проводимости, а «канал» — другой. На область канала накладывается так называемый «затвор» — проводящий электрод, отделённый от области канала тонким диэлектриком. Прикладывая электрический потенциал к затвору, можно управлять электрическим полем и концентраций неосновных носителей в канале, т.е. проводимостью «исток-сток». Название МДП сложившееся, в качестве «металла» может быть использован и п/п с достаточной примесной проводимостью, например, легированный поликремний. В исторической перспективе технологии затворы делались: металлические, позже поликремниевые, потом опять металлические.
Конструкция полевого транзистора MOSFET с управляющим p-n-переходом
Такого не бывает. Либо MOSFET (полевой транзистор с изолированным затвором), либо JFET (полевой транзистор с управляющим p-n-переходом). На картинке приведено первое.
Вот как выглядит p-n-переход в транзисторе на атомарном уровне при изменении напряжения в затворе:
Он так не выглядит. Приведена передаточная характеристика полевого транзистора и распределение плотности носителей заряда в зависимости от напряжения на затворе. Вообще p-n переход никак не «выглядит». На картинках он показывается условно.
Господа, Вы если пишите науч-поп, то хоть откровенную дичь не публикуйте. На 3-м курсе института за такое знание предмета с зачёта выгоняют. Неужели так сложно найти толкового студента, чтобы он вам матчасть поправил?
В мире всего четыре компании, способные производить продвинутые микросхемы топового уровня: Samsung, GlobalFoundries, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и Intel.
Откуда это утверждение?
В мире есть и другие гиганты, способные производить топ-топовые микросхемы, например, Texas Instruments
Цель оказалась слишком амбициозной — с этим и связана позорная задержка с внедрением 10 нм.
Речь идёт фактически о чуде, а автор говорит о позоре, раз его нет.
В мире есть и другие гиганты, способные производить топ-топовые микросхемы, например, Texas InstrumentsНет, в посте почти все верно, производить нормы 14 нм и ниже могут только четыре озвученные компании и SMIC. Все остальные не производят чипы по тонким нормам сами.
Нет, автор правильно все говорит: уже довольно давно названия нода у foundry компаний (производящих микросхемы на заказ): самсунга, tsmc, glofo перескочило одну ступень и стало "меньше", чем у интел. Так что интеловские 10 нм это вполне себе самсунговские 7.
А учитывая, что физический размер самого транзистора почти не меняется, разница в плотности третьего поколения интоловского 14 нм и 7 нм у фаундри должна быть минимальна.
А позор в том, что фаундри уже выпускают 5 нм, а у интела продолжаются проблемы с 10 (при том что их инженеры могут делать дизайн в теснейшем сотрудничестве с фабрикой и оптимизировать дизайн под нюансы процесса).
Ссылка не на ПО для разработки ИМС, а на ПО для разработки печатных плат. В остальном неплохо
«На потолке» находится сам фотошаблон. Он тоже представляет собой многослойное зеркало.
Левая часть системы — проекционный объектив: оптическая система служащая для восстановления исходного изображения из дифракционной картины полученной после фотошаблона. Объектив также кратно уменьшает изображение ФШ (на ФШ создают увеличенное в 4 раза (общепринято для сканеров) изображение ИС для борьбы с повторяющимися дефектами и упрощения цикла изготовления самого ФШ).
Дополнительные элементы оптики вводятся для коррекции оптических искажений. Я не оптик, подробнее не расскажу. Объектив i-line или DUV степпера или сканера состоит из многократно большего количества линз, например. Но поскольку, как правильно заметил Amartology, для EUV невозможно создать преломляющую оптику (классические линзы), то приходится использовать многослойные зеркала. При этом даже в них возникают очень большие потери. Я не общался на тему разработки оптических систем EUV, но, мне кажется, относительное «упрощение» оптической схемы EUV, это компромисс между искажениями и потерями в системе.
Для коррекций аберраций, эти зеркала на приводах которые меняют их положение и форму. У DUV сканеров путь через линзу еще сложнее.
> Если планы реализуются, то Intel сохранит действие закона Мура и догонит AMD/TSMC.
Догонять AMD Интелу не надо. AMD не производит микросхемы сама, а заказывает их у TSMC. Интел тоже так может делать и на самом деле уже и делает.
А вот догнать TSMC к 2029-му году будет весьма непросто. TSMC сейчас заканчивает работу над 3нм — пока оно не в массовом производстве, но фабрики строятся и заказы получены. Работа над 2нм уже тоже началась. Тем временем, Интел остаёт от роадмапа на картинке: 10нм вот только-только кажется доделали, с 7нм пока проблемы. На стороне Интел тот факт что их 7нм примерно эквивалентен 5нм от TSMC и Samsung, но всё равно они остают на несколько лет и, что более важно, движутся вперёд медленнее. Я всячески болею за Интел и надеюсь у них получится в будущем опять серьёзно пободаться с TSMC и Samsung, но для этого понадобятся экстраординарные меры.
Фабы публикуют цифры частоты дефектов (например), из которых можно довольно несложно рассчитать примерный yield процессоров по заданным параметрам на калькуляторе.
Грубый рассчёт для Apple M1
Относительно плохой выход получается для очень крупных чипов, например для топовых видеокарт. Для примера, RTX 3090. Я не знаю точного defect rate на процессе Samsung 8nm, но, судя по слухам/новостям, он хуже чем у TSMC 7nm/5nm, поэтому реальные цифры ещё хуже. Собственно, это отражается на стоимости конечных устройств.
Себестоимость печати можно приблизительно посчитать умножив yield на стоимость пластины для соответствующего техпроцесса. В неё не будет входить стоимость разворачивания и отладки производства, создание масок, и многое другое, поэтому одна эта цифра в отрыве от контекста имеет мало смысла.
and the company expects to go below 0.10 as high volume manufacturing ramps into next quarter.
Это было летом прошлого года. С тех пор на N5 вышли айпады, айфоны, M1, думаю можно считать это "high volume".
Я не очень понимаю ваш комментарий. У вас есть, с чем сравнить пиковый техпроцесс признанного лидера литографии? Откуда такой скепсис?
Разумеется, это с учетом встроенной в чип избыточности и того, что разработчики умеют делать чипы так, чтобы они лучше получались в производстве.
И оттуда же следствие — повсеместный переход на чиплеты, у которых при прочих равных выше выход годных, чем у кристаллов большего размера.
Материал очень интересный, но очень уж «галопом по Европам»… Будет продолжение с более детальным рассмотрением процессов?
По отдельности вроде понятно… а в целом — нет. В какой момент происходит подмешивание бора и фосфора??
Как делают микропроцессоры. Польский химик, голландские монополисты и закон Мура