為啥6寸晶圓用平邊，8/12寸晶圓用notch？

老虎說芯|Tiger Chip|

2024-09-11 10:35:40 952

最近讀者提問：“6寸晶圓用平邊，8/12寸晶圓用notch，用Notch 比平邊好，為啥6寸還是用平邊”這個問題時，我們可以從晶圓制造、工藝要求、歷史原因和設備兼容性等多個角度進行分析。

1. 晶圓尺寸與歷史背景

歷史原因：在半導體行業的發展過程中，晶圓尺寸從2寸逐步增加到現在的12寸。在早期的4寸和6寸晶圓上，平邊（flat edge）設計較為常見。這是因為當時的技術工藝和設備對晶圓定位和對準的要求較低，使用平邊可以較好地滿足這些需求。

2. Notch vs. 平邊的優勢比較

Notch的優勢：

自動化程度：隨著晶圓尺寸的增加，工藝復雜度提升，需要更高的精度和自動化程度。Notch可以提供更高的對準精度，有助于晶圓的自動化處理和對準。

空間利用率：Notch占用的空間比平邊小，晶圓的使用面積更大，提高了材料利用率。

對稱性：Notch的對稱性更好，減少了由于晶圓取向導致的偏差，有助于提高工藝的一致性和產品良率。

3. 6寸晶圓為何仍然使用平邊

設備兼容性：很多6寸晶圓生產線和設備是在平邊晶圓時代開發的。這些設備對平邊晶圓的兼容性好，切換到Notch需要較大的設備改造和投資。

成本因素：6寸晶圓主要應用于一些成熟工藝節點或特定領域（如電源器件、MEMS等），這些應用對最新的工藝要求相對較低。使用平邊晶圓可以避免額外的設備改造成本和潛在的良率風險。

市場需求：6寸晶圓在某些特定應用中仍有穩定的需求。這些領域不需要大規模的更新設備，因此廠商更愿意繼續使用傳統的平邊設計。

4. 工藝需求與設備改進

工藝流程的相對穩定性：對于一些成熟的6寸晶圓工藝來說，已經形成了穩定的流程和高效的產出，改用Notch帶來的工藝流程變化可能導致不必要的調整和風險。

產線改造的可行性：盡管Notch有更高的自動化優勢，但對現有6寸生產線進行改造可能涉及到設備、軟件和工藝參數的*調整，這對一些產線而言成本過高且回報不明顯。

5. 總結

Notch在8寸及以上的晶圓中普及是由于其在工藝一致性、自動化和空間利用率上的優勢，但這些優勢在6寸晶圓上并沒有體現出足夠的性價比。

6寸晶圓的平邊設計是歷史沿用的結果，且由于設備兼容性、成本考慮和市場需求等原因繼續沿用至今。Notch雖然更好，但在6寸晶圓場景下的改進效果不足以彌補更換平邊帶來的成本和風險。

6寸晶圓繼續使用平邊的原因可以歸結為設備兼容性、成本控制以及市場需求等多個方面。

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