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無塵室原型完工 18吋晶圓進入測試階段

上網時間: 2009年10月29日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:18吋晶圓  無塵室  450mm 

為了加速實現在2012年完成18吋(450mm)晶圓廠原型的目標,國際晶片製造聯盟Sematech態度積極;該聯盟已經進入了「測試晶圓階段(test wafer generation)」,並裝備了首套18吋無塵室原型,包括量測設備與濕式晶圓清潔系統。

此外Sematech也列出了未來18吋晶圓廠的一些初步規格,並修訂了具爭議的、在18吋晶圓廠時代用以生產晶片的平台式工具('platform tool)概念。所謂的18吋平台式工具概念,是在一個可能標準化的基座(chassis)上,包含3套左右的製程室(process chambers);Sematech的18吋晶圓專案經理Tom Jefferson透露,產業界期望在今年底完成該平台的準則。

Sematech是推動18吋晶圓技術的前鋒;而根據先前的報導,英特爾(Intel)、台積電(TSMC)與三星(Samsung)也在各自努力實現於2012年完成18吋晶圓廠原型的目標。Sematech的目標是完成一套採用32奈米製程的18吋晶圓「示範工具」,以及一套採用22奈米製程的「試產工具」;但還是有人認為18吋晶圓廠將因研發成本太高,而永遠不會成真。

Jefferson在接受記者採訪時表示,他相信產業界能達成在2012年實現18吋晶圓廠原型的目標:「為什麼不可能呢?我們還有三年的時間。」針對半導體設備製造商抗拒18吋晶圓的問題,他也表示:「那些供應商們已經在進行(18吋晶圓技術研發)了,其中有些業者的態度甚至更積極。」

還有個更基本的問題是,誰要為研發成本買單?曾任職於英特爾的Jefferson認為,18吋晶圓研發成本將會由晶片製造商與設備業者共同分擔。

但那些設備廠商真的已經接受18吋晶圓了嗎?包括美商應用材料(Applied)、諾發(Novellus)、Lam、TEL等大公司,都曾公開抨擊過轉換至18吋晶圓的構想,而且他們大多認為產業界仍能提升現存12吋晶圓廠的效益。

大部分人相信,包括英特爾、三星與台積電等18吋晶圓廠的有力支持者,將促使設備製造商邁進下一代晶圓尺寸,而且這些設備商幾乎沒有選擇──畢竟英特爾、三星與台積電是在半導體資本設備市場上佔據大比例的重量級買主。Sematech的製造部門副總裁Scott Kramer則表示:「設備製造商已經沒有像去年那樣堅持了。」

市場研究機構VLSI Research的副總裁G. Dan Hutcheson也表示:「顯然地,18吋晶圓已經就緒,它即將實現。」他指出,Sematech的18吋晶圓計畫已經有大幅進展:「他們已經釐清了機械處理程序方面的問題以及相關標準。」

18吋晶圓仍是產業界關注的焦點;數年前,Sematech宣佈了兩項下一代晶圓廠計畫,包括300mmPrime以及18吋晶圓。旨在提升12吋晶圓廠效益的300mmPrime計劃獲得了晶圓設備產業的廣泛支援,希望藉此排除對18吋晶圓廠的需求;而較具爭議性的ISMI 18吋晶圓計畫,則是要求晶片製造上更直接地由12吋晶圓升級至18吋晶圓。

在某種程度上,Sematech宣佈該爭議性18吋晶圓計畫,已經讓半導體設備產業與部分晶片製造商之間產生心結,也點燃了誰該負擔新一代晶圓廠設備研發經費,以及18吋晶圓到底該不該實現的辯論。

2007年,Sematech宣佈將針對18吋晶圓設備的開發,設置一條「廠房整合測試平台」的生產線;該生產線位於美國德州奧斯汀的Sematech研發晶圓廠,但最近已被研發晶圓代工業者SVTC Technologies所收購。而近日Sematech聲稱已完成了18吋晶圓無塵室原型,也為可能實現的18吋晶圓廠訂定了初步規格。

Jefferson表示,18吋晶圓廠將「重複利用」現有12吋廠的大部分技術與架構,與12吋晶圓廠的規格類似;根據Sematech,18吋晶圓廠房高度至少要12英呎(foot),以及超過0.75的sub fab ratio,而GEM與SEMI自動化標準將維持與12吋晶圓相同。吞吐量較大的18吋晶圓廠設備佔據面積則可稍大於12吋晶圓設備。

Sematech的18吋晶圓無塵室配備了晶圓處理器(wafer handlers)與傳送盒(FOUPs);到目前為止,Sematech也已裝設了兩套工具,包括綜合性的缺陷量測(defect metrology)與薄膜厚度量測儀器,都是由NanoPhonics所提供。近日還將安裝Solid State Equipment Corp. (SSEC)提供的18吋晶圓濕式清潔設備。

接下來該無塵室還將裝設薄膜沉積系統(film-deposition system),不過Jefferson拒絕透露供應商是哪家。在今年或明年,Sematech還打算裝設18吋晶圓電漿輔助化學氣相沉積系統(PECVD)、物理氣相沉積系統(PVD),以及氮化矽工具;較具爭議性的所謂「平台式」概念設備,則號稱可處理化學氣相沉積(CVD)、蝕刻與PVD。

(參考原文:Sematech tips 450-mm fab, platform tool specs ,by Mark LaPedus)





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