生产450mm(18英寸)硅晶圆的经济可行性

生产450 mm（18 英寸）硅晶圆的经济可行性——来自硅晶圆材料供应厂商的呼声
钟 信
1． 前言
根据历史数据分析，晶圆尺寸的倍增转换周期大约为11 年。第一条 200 mm 生产线投入生产的时间是在1990 年。而第一条 300 mm 生产线的投产时间是在2001 年，相隔大约为11 年。至于何时向 450 mm 变换，直到2003 年底ITRS2003 年版定稿时产业界的人士尚未取得共同的认识。到了2005 年ITRS 根据在300 mm 生产线上的实践数据才取得共识，认为从芯片加工的角度考虑进一步降低单位面积的硅片加工成本，使之符合摩尔定律的规律，必须加大晶圆的尺寸。并且初步确定第一条 450 mm 生产线将在2012 年投产。2007年由国际半导体制造技术促进会ISMI（ International SEMATECH Manufacturing Initiative ）主导的450 mm 晶圆生产线的开发工作已经正式开始。根据2007 年年底公布的2007 年版ITRS 路线图，可以看出从芯片制造厂商角度看，一些需要迫切的厂商将在2012 年投产450 mm晶圆生产线，但是各家的需要并不相同，其它厂家投入的时间可能稍后。近悉，英特尔公司，TSMC 公司都已宣布450 mm 生产线将在2012 年投产。此外，从专用设备制造业来分析2012 年全面供应生产设备有一定困难。因为如果专用设备要在2012 年正式供应，设备的阿尔法样机和工具即需要在2009 年提供给芯片厂试用，但是许多关键专用设备的样机提供时间，现在还不能确定。再次，从晶圆材料制造厂商获悉，450 mm 晶圆的正式研究开发工作预计到2009 年才能正式开始。从材料制造方面提供的数据，晶圆从 200 mm 转换到 300 mm 经历了7 年，因此估计450 mm 晶圆的转换预计需要到2016 年才能全面完成。因此，ITRS 在2007 年最后确认的晶圆转换时期为2012 年~2016 年之间。[1]将晶圆尺寸提高到450 毫米的优越性和必要性应该从整个生产链来考查。在以前几次晶圆直径提升过程中，并未过多地考虑从硅晶圆供应厂商的情况。但是在向450 毫米提升时，看来有许多问题和以前不同，很有必要分析一下晶圆供应厂商可能遇到的挑战，以及为此必须承担的经济负担。