关于晶圆和芯片你了解吗 共同来看看吧
大家都知道,如今各位小伙伴们经常见到的芯片,所有都是硅基芯片,也就是利用硅晶圆制作出来的。而硅晶圆是一种薄厚大概在0.8nm以下的呈圆形的硅片状。
而这类圆形片状有很多尺寸可以取代,例如8英寸晶圆,12英寸晶圆,18英寸晶圆,乃至更大的晶圆。但从现阶段的数据信息来看,12英寸晶圆的交货总面积占所有半导体材料硅单晶交货总面积的65左右。8英寸晶圆占20%左右,其它的主要是更小规格的晶圆片了。
此外从具体情况来看,14nm以下的芯片,像7nm、5nm的芯片其实都是用12英寸的晶圆制作的,那么这到底是什么原因呢?
其实说起来还是非常简单的,那便是由于加工工艺越繁杂,一块芯片的成本费越高,那么就需要利润最大化的利用硅晶圆版,不可以浪费,而规格越大的硅晶圆片,浪费的程度就越低。
例如8寸的晶圆片和12寸的晶圆片同时用于生产制造同一加工工艺规格型号的芯片,生产CPU数量12英寸晶圆片会是8英寸晶圆的2.385倍,晶圆越大,衬底成本费就越低。
那为什么不用规格更大的晶圆片来制作呢?主要还是晶圆技术水平要求特别高,晶圆规定十分平整,硅单晶平面度规定波动在100nm之内,等同于从上海到北京的间距高矮波动不超过10cm。因此晶圆片的总面积越大,难度系数就越高,晶圆片的总面积越小,它的难度系数就越低。
那么用12寸的晶圆片来制作芯片,一块可以制作出多少块芯片呢?实际上很多小伙伴都有这一疑惑,帮各位小伙伴们算一下就知道。
12英寸晶圆片的面积大概是70659平方毫米,拿华为麒麟990 5G来举例说明的话,芯片的总面积为10.68×10.61=113.31平方毫米,各位小伙伴们可以认为是100平方毫米。
假如晶圆片可以做到100%利用,能够生产制造出700块芯片,但这是不可能的,也是不显示的,因为芯片是方形的,而晶圆是圆形的,所以晶圆片一定会有边角余料剩下,依照物理知识我们可以计算出在640块左右,但充分考虑到合格率等,具体能生产制造的芯片是在500块左右。
因此以后,假如各位小伙伴见到某芯片制造企业说,一个月的生产能力是多少片12寸的晶圆片时,就可以大概计算出一个月能生产制造多少芯片了。
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