6英寸晶圆是什么水平

6英寸晶圆是什么水平,第1张

6英寸晶圆是中等水平。

晶圆是生产集成电路所用的载体,一般意义晶圆多指单晶硅圆片,晶圆是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5 英寸、6 英寸、8 英寸等规格。

6英寸晶圆WL-CSP 与传统的封装方式不同在于,传统的晶片封装是先切割再封测,而封装后约比原晶片尺寸增加20%;而WL-CSP则是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后才划线分割,因此,封装后的体积与IC裸芯片尺寸几乎相同,能大幅降低封装后的IC 尺寸。

6英寸晶圆分层划片过程:

6英寸晶圆硅片划片方法主要有金刚石砂轮划片、激光划片。激光划片是利用高能激光束聚焦产生的高温使照射局部范围内的硅材料瞬间气化,完成硅片分离。

但高温会使切缝周围产生热应力,导致硅片边缘崩裂,且只适合薄晶圆的划片。超薄金刚石砂轮划片,由于划切产生的切削力小,且划切成本低,是目前应用最广泛的划片工艺。

6英寸晶圆由于硅片的脆硬特性,划片过程容易产生崩边、微裂纹、分层等缺陷,直接影响硅片的机械性能。同时,由于硅片硬度高、韧性低、导热系数低,划片过程产生的摩擦热难于快速传导出去,易造成刀片中的金刚石颗粒碳化及热破裂,使刀具磨损严重,严重影响划切质量。

1英寸=25.4mm,所以6等价于150mm晶圆;晶圆越大越厉害(W),反过来,晶体管越小(体积为n)越厉害,晶体管总数(W/n)。晶圆的原始材料是硅,最开始的形态就是我们地表随时可见的沙子(二氧化硅);经过几个步骤处理后,形成了高纯度的多晶硅

主要用途是6寸:功率半导体,汽车电子等。8寸:主要用于中低端产品,如电源管理IC,LCD/LED驱动IC,MCU,功率半导体MOSFE,汽车半导体等。12寸:主要用于高端产品,如CPU/GPU等逻辑芯片和存储芯片,例如我们手机的主芯片。

硅晶圆由于对纯度要求高,行业壁垒高,呈现高度垄断格局。目前以日本信越/三菱住友Sumco/环球晶圆/德国Siltronic/韩国SK Siltronic为代表的5家公司掌握了90%以上的市场份额。而中国的企业主要在4—6英寸,少量8寸,12寸还处于起步阶段。

作为卡脖子的技术问题,未来这个赛道如果能突围,将非常可期。


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