一、硅晶圆选型的核心基础原则
1、制程适配优先原则
选型前先明确自身的核心制程需求,常规逻辑电路制造优先选择通用型抛光晶圆,功率器件制造优先选择高阻低缺陷的晶圆,MEMS器件优先选择双面抛光晶圆,不要盲目选购参数远超自身制程需求的产品,造成不必要的成本浪费。
2、良率导向原则
选型时优先保障晶圆的原生缺陷水平符合制程要求,不要为了压低采购成本,选择缺陷密度超标的低等级晶圆,这类晶圆后续制程的良率会大幅下降,反而会造成更大的生产成本损失。
3、尺寸兼容原则
选型时优先确认自身产线的所有机台设备,是否完全兼容对应尺寸的晶圆,避免采购回来的大尺寸晶圆,无法在现有产线的机台上正常传输、加工,完全无法投入使用。
二、硅晶圆选型的核心参数
1、晶圆尺寸参数
根据自身产线的设备兼容情况选择对应尺寸,常规消费类芯片制造优先选择12英寸大尺寸晶圆,单晶圆的芯片产出量最大,单位芯片的生产成本最低。中小批量的特色工艺、分立器件制造,可以选择8英寸或者6英寸的晶圆,适配中小产能的产线需求,性价比更高。
2、晶体电学参数
根据器件的类型选择对应的电阻率参数,常规逻辑电路选择常规电阻率的晶圆即可,功率器件、射频器件要选择高阻晶圆,保障器件的电学性能符合设计要求。同时确认晶圆的掺杂类型,N型或者P型完全匹配器件的设计需求,避免电学参数不兼容导致器件完全失效。
3、面型精度参数
常规制程选择单面抛光、全局平坦度符合行业标准的晶圆即可,先进制程、3D堆叠器件要选择双面抛光的晶圆,保障正反两面的全局平整度满足高精度光刻的对焦要求,避免面型精度不足导致光刻图案偏移。
4、缺陷密度参数
根据制程的精度等级选择对应的原生缺陷密度,先进制程要求晶圆的位错缺陷密度控制在极低水平,几乎无原生晶格缺陷,常规成熟制程可以适当放宽缺陷密度要求,在保障良率的前提下控制采购成本。
三、硅晶圆选型的避坑注意事项
1、不要盲目选购参数虚标的低价晶圆,这类产品的翘曲度、缺陷密度参数完全不达标,后续制程的良率完全没有保障,反而会造成更大的生产损失。
2、提前确认晶圆的边缘处理工艺,边缘经过高精度滚磨处理的晶圆,边缘缺陷更少,后续制程中出现隐裂、碎片的概率大幅降低,更适配自动化产线的传输需求。
3、小批量试产阶段,先采购小批量不同参数的晶圆进行工艺验证,确认完全适配自身制程后,再进行大批量采购,避免大批量采购后才发现参数不兼容,造成物料浪费。