为啥6寸晶圆用平边，8/12寸晶圆用notch？

老虎说芯|Tiger Chip|

2024-09-11 10:35:40 1023

最近读者提问：“6寸晶圆用平边，8/12寸晶圆用notch，用Notch 比平边好，为啥6寸还是用平边”这个问题时，我们可以从晶圆制造、工艺要求、历史原因和设备兼容性等多个角度进行分析。

1. 晶圆尺寸与历史背景

历史原因：在半导体行业的发展过程中，晶圆尺寸从2寸逐步增加到现在的12寸。在早期的4寸和6寸晶圆上，平边（flat edge）设计较为常见。这是因为当时的技术工艺和设备对晶圆定位和对准的要求较低，使用平边可以较好地满足这些需求。

2. Notch vs. 平边的优势比较

Notch的优势：

自动化程度：随着晶圆尺寸的增加，工艺复杂度提升，需要更高的精度和自动化程度。Notch可以提供更高的对准精度，有助于晶圆的自动化处理和对准。

空间利用率：Notch占用的空间比平边小，晶圆的使用面积更大，提高了材料利用率。

对称性：Notch的对称性更好，减少了由于晶圆取向导致的偏差，有助于提高工艺的一致性和产品良率。

3. 6寸晶圆为何仍然使用平边

设备兼容性：很多6寸晶圆生产线和设备是在平边晶圆时代开发的。这些设备对平边晶圆的兼容性好，切换到Notch需要较大的设备改造和投资。

成本因素：6寸晶圆主要应用于一些成熟工艺节点或特定领域（如电源器件、MEMS等），这些应用对最新的工艺要求相对较低。使用平边晶圆可以避免额外的设备改造成本和潜在的良率风险。

市场需求：6寸晶圆在某些特定应用中仍有稳定的需求。这些领域不需要大规模的更新设备，因此厂商更愿意继续使用传统的平边设计。

4. 工艺需求与设备改进

工艺流程的相对稳定性：对于一些成熟的6寸晶圆工艺来说，已经形成了稳定的流程和高效的产出，改用Notch带来的工艺流程变化可能导致不必要的调整和风险。

产线改造的可行性：尽管Notch有更高的自动化优势，但对现有6寸生产线进行改造可能涉及到设备、软件和工艺参数的 .调整，这对一些产线而言成本过高且回报不明显。

5. 总结

Notch在8寸及以上的晶圆中普及是由于其在工艺一致性、自动化和空间利用率上的优势，但这些优势在6寸晶圆上并没有体现出足够的性价比。

6寸晶圆的平边设计是历史沿用的结果，且由于设备兼容性、成本考虑和市场需求等原因继续沿用至今。Notch虽然更好，但在6寸晶圆场景下的改进效果不足以弥补更换平边带来的成本和风险。

6寸晶圆继续使用平边的原因可以归结为设备兼容性、成本控制以及市场需求等多个方面。

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