TSMC решила выпускать прямоугольные чипы на квадратных кремниевых пластинах вместо круглых

Ещё летом прошлого года стало известно о намерениях TSMC сподвигнуть участников отрасли на переход от использования классических кремниевых пластин круглой формы к прямоугольным подложкам размерами 510 × 515 мм. Теперь сообщается, что после первых экспериментов компания решила перейти к квадратным подложкам размером 310 × 310 мм.

Источник изображения: TSMC

Современная полупроводниковая промышленность передовые чипы выпускает на круглых кремниевых пластинах диаметром до 300 мм. При этом сами кристаллы чипов имеют квадратную или прямоугольную форму, что с учётом необходимых для работы оборудования припусков по краям вынуждает не очень экономно расходовать материалы. Переход к прямоугольным или квадратным подложкам способен решить эту проблему, но для их внедрения необходимо переработать всю инфраструктуру и перейти на новое оборудование для обработки кремниевых подложек.

Как отмечает Nikkei Asian Review со ссылкой на собственные источники, TSMC уже почти определилась с параметрами кремниевых подложек нового поколения, которые обретут квадратную форму и начнут в небольших количествах применяться с 2027 года. От прежних намерений использовать подложки размерами 510 × 515 мм пришлось отказаться из-за возникших технологических сложностей. Предлагаемый к внедрению стандарт с квадратной подложкой 310 × 310 мм вместит меньше чипов, но всё равно повысит эффективность по сравнению с нынешними круглыми кремниевыми пластинами. TSMC строит опытную производственную линию в Таоюане, на которой с 2027 года надеется начать обработку квадратных подложек указанного типоразмера.

Тайваньская компания ASE Technology, которая специализируется на услугах по тестированию и упаковке чипов, изначально планировала использовать подложки размерами 600 × 600 мм, но теперь в целях унификации готова перейти на размер 310 × 310 мм. По оценкам Morgan Stanley, нынешняя круглая кремниевая пластина диаметром 300 мм способна вместить не более 16 чипов для ускорителей Nvidia B200, либо не более 12 чипов для ускорителей AMD Instinct MI355, либо не более 25 чипов Google TPU, и это при условии отсутствия брака, что на практике никогда не достижимо.

Первоначально TSMC рассчитывала перенимать опыт по работе с пластинами прямоугольной форме у производителей дисплеев, и даже начала сотрудничать с Innolux, но потом поняла, что у партнёров из этой отрасли нет готовых решений для внедрения квадратных подложек при производстве чипов, а потому двигаться дальше придётся преимущественно самостоятельно.

Не только TSMC и ASE готовы мигрировать в этом направлении. Находящаяся под американскими санкциями Huawei Technology необходимый опыт рассчитывает получить как раз при содействии китайских компаний BOE Technology и Tongfu Microelectronics.