大陸FAB高歌猛進,引爆再生晶圓熱潮
2021年4月,中國12英寸再生晶圓項目火爆異常,三大項目紛紛試生產。
首先是位于安徽合肥的至純12英寸再生晶圓項目宣布試生產,項目總投資3.2億元,全部建成達產后,預計可達月產能14萬片。
再者是位于安徽銅陵的富樂德長江12英寸再生晶圓項目宣布試生產,項目總投資10億元,全部建成達產后,預計可達月產能20萬片,預計可實現(xiàn)年銷售收入3.7億元。
第三是位于湖北黃石的晶芯半導體12英寸晶圓再生項目一基宣布試生產,項目總投資23.13億元,分四期建設,全部建成達產后,預計可達月產能40萬片,年營業(yè)收入可達10.08億元,年稅收1.43億元。
據(jù)悉,三大項目都將在6月正式投產,至年底將合計月產12萬片12英寸再生晶圓,將可以追平臺灣辛耘的月產能。
硅片按照在晶圓廠的應用場景不同,可以分為兩大類,第一類是正片(Prime Wafer),被直接用于半導體加工,包括拋光片(Polished Wafer)、外延片(Epitaxial Wafer)等;第二類是用于監(jiān)控的測試片(Test Wafer),包括控片(Monitor Wafers)、 擋片(Dummy Wafers)。在晶圓的制造過程中,需要使用控片和擋片,來測試監(jiān)控機臺和工藝的穩(wěn)定性。
控片,主要作用是監(jiān)控產線上的機器設備的穩(wěn)定性和可靠性,判斷制程能力是否穩(wěn)定、生產環(huán)境是否潔凈。產品投產之前,需要用控片來試加工一下,檢驗一下產線的穩(wěn)定性;產品生產過程中,需要在正片中混雜一些控片,工藝完成后,可以用控片來判斷該批次是否正常。通過使用控片,可以對離子注入、薄膜沉積、光刻、刻蝕和研磨等制程中的例如電阻率、薄膜沉積速率、刻蝕速率、研磨速率以及均勻性等進行監(jiān)測。
擋片,主要作用就是占位。特別是在爐管(PVD/CVD/氧化擴散等)里,如果某批次的硅片不足,留有空隙,可能會影響氣流穩(wěn)定性和均勻性,因此需要加一些擋片,來把空余的位置填充起來,對爐管內的氣流進行阻擋分層并使爐管內溫度均勻分布,從而使氣流中的反應氣體與被加工硅片均勻接觸、均勻受熱,發(fā)生化學物理反應,沉淀或生長均勻的高質量薄膜。
為什么要用測試片?難道不可以用正片?原因只有一個,測試片價格便宜。正片多少錢,半次品的測試片才幾個錢?反正也不需要考慮晶圓的質量,特別是那些填充位置用的,用正片簡直就是暴殄天物。
測試片最初是來自于硅片的次品,比如硅錠兩頭切割出來的品質較差的硅片,或者是篩選出正片后剩下的有瑕疵的硅片,做正片不行,當測試片用還是可以的。測試片畢竟也要花錢買,而且用量巨大,能省則省,對于晶圓廠常來說,省下來的都是利潤。
于是再生晶圓(Reclaim Wafer)應運而生。再生晶圓是和測試片緊密聯(lián)系在一起的,再生晶圓的目的是為了回收測試片,經(jīng)過二次加工主要通過刻蝕、研磨、化學機械拋光及清洗等工藝,將晶圓表面恢復到初始狀態(tài),再投入晶圓制造過程使用,達到重復利用的目的。
根據(jù)根據(jù)SEMI發(fā)布的《2018年再生硅晶圓預測分析報告》,2018年再生硅晶圓市場規(guī)模達到6.03億美元的規(guī)模,其中12英寸再生晶圓市場份額占比75.8%。再生晶圓產主要為日本和臺灣地區(qū)企業(yè)控制,控制了全球80%以上的再生晶圓產能,主力廠商包括日本RS Technologies和臺灣中砂、辛耘、升陽。國內晶圓廠商通常將晶圓外送到臺灣、日本等地做晶圓再生(中芯國際再生晶圓產能自產自用,不足部分外購)。
再生晶圓的市場規(guī)模和全球百億美金的硅片市場規(guī)模相比不值一提,但再小的蚊子也是肉啊。
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