실리콘 기반의 통합 회로의 생산 과정에서 실리콘 웨이퍼는 핵심 재료 중 하나입니다.와이퍼의 지름과 크기는 제조 과정 전체에 걸쳐 결정적인 역할을 합니다웨이퍼의 크기는 생산할 수 있는 칩의 수를 결정할 뿐만 아니라 비용, 용량, 품질에도 직접적인 영향을 미친다.
1웨이퍼 크기의 역사적 발전통합 회로 생산의 초기에는 웨이퍼의 지름이 상대적으로 작았다. 1960년대 중반에는 실리콘 웨이퍼의 지름이 일반적으로 25mm (1인치) 이었다.기술 발전과 더 효율적인 생산에 대한 요구가 증가함에 따라현대 반도체 제조에서 150mm (6 인치), 200mm (8 인치), 300mm (12 인치) 와이퍼가 일반적으로 사용됩니다.
이 크기 변화 는 상당한 이점 을 가져다 준다. 예 를 들어, 300mm 의 실리콘 웨이퍼 는 50 년 전 의 1인치 웨이퍼 보다 140 배 이상 더 큰 표면 면적 을 가지고 있다.이 면적 증가는 생산 효율성과 비용 효율성을 크게 향상 시켰습니다..
2웨이퍼 크기의 생산량과 비용에 미치는 영향
수확 증가
더 큰 웨이퍼는 하나의 웨이퍼에 더 많은 칩을 생산 할 수 있습니다. 칩의 구조 크기 (즉, 설계 및 필요한 물리적 공간) 이 동일하다고 가정하면300mm 웨이퍼는 200mm 웨이퍼보다 두 배 이상의 칩을 생산할 수 있습니다.이것은 더 큰 웨이퍼가 생산량을 크게 증가시킬 수 있다는 것을 의미합니다.
비용 감축
웨이퍼 면적이 증가함에 따라 양도 증가하지만 제조 과정의 일부 기본 단계 (사진 리토그래피 및 에칭과 같은) 는 웨이퍼 크기에 관계없이 변하지 않습니다.이것은 프로세스 단계를 추가하지 않고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.또한, 더 큰 웨이퍼는 더 많은 칩에 제조 비용을 분배하여 칩당 비용을 줄일 수 있습니다.
3웨이퍼의 엣지 효과를 향상웨이퍼의 지름이 증가하면 웨이퍼 가장자리의 곡선이 감소하며 이는 가장자리 손실을 줄이기 위해 중요합니다. 칩은 일반적으로 직사각형입니다.그리고 웨이퍼의 가장자리의 곡선 때문에, 완전한 칩을 수용하는 것은 불가능할 수 있습니다. 작은 웨이퍼에서 가장자리 손실은 높은 곡선으로 인해 더 크습니다. 그러나 300 mm 웨이퍼에서는 이 곡선이 상대적으로 작습니다.가장자리 손실을 최소화하는데 도움이 됩니다..
4웨이퍼 크기 선택 및 장비 호환성웨이퍼 크기는 장비 선택과 생산 라인 설계에 영향을 미칩니다. 웨이퍼 지름이 증가함에 따라 필요한 장비도 그에 따라 조정해야합니다. 예를 들어,300mm 웨이퍼를 처리하는 장비는 일반적으로 더 많은 공간과 다른 기술 지원을 필요로하며 일반적으로 더 비싸다.그러나 이 투자는 높은 수익률과 낮은 칩 비용으로 상쇄될 수 있습니다.
또한 300mm 웨이퍼의 제조 과정은 200mm 웨이퍼에 비해 더 복잡합니다.생산 과정에서 웨이퍼가 손상되지 않도록 더 정밀한 로봇 팔과 정교한 처리 시스템을 포함합니다..
5웨이퍼 크기의 미래 트렌드
300mm 웨이퍼는 이미 고급 제조업에서 널리 사용되고 있지만 산업은 더 큰 웨이퍼 크기를 계속 탐구하고 있습니다. 450mm 웨이퍼에 대한 연구와 개발은 이미 시작되었습니다.향후 잠재적 상업적 응용이 예상됩니다.웨이퍼 크기의 증가는 직접 생산 효율성을 향상시키고 비용을 줄이고 가장자리 손실을 최소화하여 반도체 제조를 더 경제적이고 효율적으로 만듭니다.
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