Större kiselplattor ger billigare kretsar

http://www.teach12.com/ttcx/coursedesclong2.aspx?cid=1260&pc=...
En mycket bra kurs om vardaglig teknik! Är rea på den nu också!
En ganska stor del av den kursen heter "from atom to computer", där går föreläsaren bland annat igenom hur halvledarkretsar tillverkas och hur dom fungerar. Rekomenderas starkt!

Det blir att vänta till 2012 då med nästa processorinköp så man får den lite billigare, med 8-16 kärnor per processor kan det bli rejäl skillnad.

Jag skulle iofs inte bli förvånad om en överklockad core2 står sig tills dess.

Det är inte materialkostnaden i sig som är stor. Men anta att själva processkostnaden är densamma för en 450mm som för en 300mm, då får du ut mycket fler chip till samma tillverknings kostnad, dvs större vinst på större wafers. Kostnaden ligger på mer på utveckling, utrustning och drift.

Att bygga en 450mm fab kan kosta upp till 10 miljarder $, så man måste sälja en del innan det börjar gå plus. Men i och med att tre av de största har gått ihop så innebär det att man kommer att vara utan konkurrens ett bra tag, det är inte många andra som kan klara av en sån investering.

Jag tycker att priserna har varit ungefär densamma de senaste åren. Mellansegmentet har hela tiden legat på 1500-2000kr. När det kommit ut nya processorer så har de helt ersatt de gamla och därför har priset hållits oförändrat. På senare tid har det dock tillkommit flera billigare modeller som trots allt håller väldigt god prestanda.

Den dyraste kostnaden som ett företag har är arbetskraft. Eftersom ett teknikföretag behöver kontinuerlig utveckling så har de förmodligen fasta anställda som jobbar med det. Med andra ord så betalar var processor som köps idag utveckling som behövs för försäljning imorgon. Vid större investeringar så lånar man kontanter av banken och betalar tillbaka lånet löpande.

Det jag tror påverkar priset mest är om det skulle bli något fel på en produkt så att man får göra om något. Vad jag menar är att det är endast en oförutsedd förändring som påverkar priset. När den nya tekniken är redo att släppas så har man förmodligen redan betalt av stora delar av utveklingskostnaden. Man kan ju knappast gå till banken för att tigga pengar om man redar har stora lån.

Framgången med Core2 ligger troligen till grund för intels utveckling av Atom samt kommande prestanda grafikkorten. Mycket hänger nog på att Amd lyckas med sin krympning av Phenom, misslyckas detta lär vi få smaka på rejält höjda prisnivåer. Men på light marknaden lär Atom pressa ner priserna på tidigare dyra Via lösningar samt möjligen på sikt IBM´s alternativ.

Jag tänker främst på priserna för Nehalem. Det finns ingen anledning för intel att inte sätta priserna högt när de har hela prestanda segmentet för sig självt. Då Core2 kommer att säljas samtidigt skulle allt annat än höga priser konkurera med sin egena produkter.

Det här var en fin beskrivning.
Ett lite tillägg bara. Apparaten i fråga brukar oftast kallas för "stepper" för att den "stegar" runt kiselplattan (substratet/wafern) inför varje exponering. Detta krävs för att plattan är aldeles för stor för att täckas in med en exponering (iaf i de finare nedre lagren i en modern process. De övre tjockare metalllagren med större mellanrum kan göras av äldre och billigare maskiner med sämmre precision). Varje exponering måste positioneras väldigt, väldigt noga eftersom de ska hamna exakt över de tidigare tillverkade lagren. Hur som helst så kan man inte tillverka en mask som täcker hela kiselskiva och är exakt anpassad till den. Därför klämmer man in så många kärnor som man kan på masken (avgörs av stepperns "reticle size" som oftast är rektangelformad, sissådär 10x10 cm säger google). Det leder i sin tur till att det blir halva kärnor i kanterna när masken sticker ut utanför. Detta kostar dock inget extra utan det som kostar är totala antalet exponeringar i steppern eller kanske mer korrekt den tid som varje wafer är i maskinen efter som de är fruktansvärt dyra och måste spotta ur sig så många wafer som möjligt.

edit: Detta är min egen (väldigt ovetenskapliga) lilla uppfattning om världen och ska inte ses som sanning...

En fråga, kan dom ta dessa halva kärnor som blir längs kanten och mala ner till kiselpulver igen och använda till nästa omgång eller är det bara att slänga?

För att ta jämförelsen med pepparkaksdeg, går det att ta degen som blev över och kavla ut igen för att göra fler kakor eller är den oåterkalleligt förstörd?

Eftersom kiselplattans renhetsgrad måste vara väldigt hög och att den dessutom måste vara monokristallin så måste de ju rena kislet och tillverka nya plattor iaf. Med tanke på alla metaller och andra främmande ämnen som introduserats i processen borde det inte vara nån större ide att göra det men det är möjligt att det återanvänder kislet som blir över i ren miljösynpunkt eller liknande.

Däretmot går det att rädda hela wafers som blivit skrotade. Man kan slipa bort de etsade strukturerna och sälja plattan till mindre krävande industrier så som solcellstillverkare och liknande.

Tillverkning av integrerade kretsar är en extremt materialintensiv industri. De "halva" processorerna i kanten är bara en av alla källor till kasserade kretsar och överflödigt material.

Alla processorer funkar t ex inte som det är tänkt och då är det bara att slänga dem. Att få upp processens "yield", dvs andel fungerande komponenter, är en av de viktigaste parametrarna för lönsamheten och den förbättras faktiskt med stora kiselskivor.

Alla etsningsprocesser skapar också mycket spill av varierande kemisk sammansättning. En del är farligt. Det kan röra sig om heta, giftiga eller rentav explosiva ämnen som måste tas om hand.