No processo de produção de circuitos integrados à base de silício, a bolacha de silício é um dos materiais-chave.O diâmetro e o tamanho da bolacha desempenham um papel crucial durante todo o processo de fabricaçãoO tamanho da bolacha não só determina o número de chips que podem ser produzidos, mas também tem um impacto direto no custo, capacidade e qualidade.
1. Desenvolvimento histórico dos tamanhos das wafersNos primeiros dias da produção de circuitos integrados, o diâmetro das wafers era relativamente pequeno.Com os avanços tecnológicos e a crescente procura por uma produção mais eficienteNa fabricação de semicondutores modernos, 150 mm (6 polegadas), 200 mm (8 polegadas) e 300 mm (12 polegadas) são normalmente usadas.
Essa mudança de tamanho traz vantagens significativas, pois, por exemplo, uma bolacha de silício de 300 mm tem mais de 140 vezes a superfície de uma bolacha de 1 polegada de 50 anos atrás.Este aumento da superfície melhorou consideravelmente a eficácia e a rentabilidade da produção.
2Impacto do tamanho da bolacha no rendimento e custo
Aumento do rendimento
Os wafers maiores permitem a produção de mais chips em uma única wafer.uma bolacha de 300 mm pode produzir mais do dobro de chips do que uma bolacha de 200 mmIsto significa que os wafers maiores podem aumentar significativamente o rendimento.
Redução de custos
À medida que a área da wafer aumenta, o rendimento aumenta, enquanto alguns passos fundamentais no processo de fabricação (como fotolitografia e gravação) permanecem inalterados independentemente do tamanho da wafer.Isso permite melhorar a eficiência da produção sem adicionar etapas de processoAlém disso, os wafers maiores permitem a distribuição dos custos de fabrico sobre um maior número de chips, reduzindo assim o custo por chip.
3Melhoria dos efeitos de borda em wafersQuando o diâmetro da wafer aumenta, a curvatura da borda da wafer diminui, o que é crucial para reduzir a perda de borda.e devido à curvatura na borda da bolachaNo entanto, em wafers de 300 mm, esta curvatura é relativamente menor, e em wafers de 300 mm, a curvatura é menor.que ajuda a minimizar a perda de borda.
4Seleção do tamanho da wafer e compatibilidade do equipamentoO tamanho da bolacha afeta a selecção do equipamento e o desenho da linha de produção.Os equipamentos para processamento de wafers de 300 mm normalmente exigem mais espaço e apoio técnico diferente e são geralmente mais caros.No entanto, este investimento pode ser compensado por rendimentos mais elevados e custos por chip mais baixos.
Além disso, o processo de fabrico de wafers de 300 mm é mais complexo em comparação com os wafers de 200 mm,envolvendo braços robóticos de maior precisão e sistemas de manuseio sofisticados para garantir que as wafers não sejam danificadas durante todo o processo de produção.
5Tendências Futuras nos Tamanhos das Wafer
Embora as placas de 300 mm já sejam amplamente utilizadas na fabricação de gama alta, a indústria continua a explorar tamanhos de placas ainda maiores.com potenciais aplicações comerciais previstas no futuroO aumento do tamanho da wafer melhora diretamente a eficiência da produção, reduz os custos e minimiza as perdas de borda, tornando a fabricação de semicondutores mais econômica e eficiente.
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