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一片晶圆可以生产多少芯片?

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文章出处:骊微电子责任编辑:电源管理芯片人气:-发表时间:2022-07-01 09:37
    自受疫情影响,物联网、汽车电子等终端市场需求旺盛,全球8英寸晶圆代工产能都出现了产能满载的状态,产能持续吃紧,“缺芯”事件,可谓是人人皆知。
 
 
    晶圆,由纯硅(Si)构成,硅晶圆是一种厚度大约在1mm(毫米)以下,呈圆形的硅薄片,一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等,实际上的晶圆直径是分为150mm,300mm以及450mm这三种,目前国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。
 
    目前14nm或以下制程的芯片,全部采用12寸的晶圆片来制造的,因为晶圆越大,衬底成本就越低。从目前的数据来看,12英寸晶圆的出货面积占全部半导体硅片出货面积的65%左右,8英寸的占20%左右。那如果用12寸的晶圆来制作芯片,一片晶圆可以生产多少芯片?
 
    12英寸晶圆的表面积大约为70659平方毫米。但因为芯片是方形的,晶圆是圆形的,一定会有边角料留下,所以晶圆上的芯片其实可以看作是圆形所能容纳下的所有方形的集合,可以采用国际上Fab厂通用的计算公式
 
    从公式中我们可以看出π*(晶圆直径/2)的平方是圆的面积公式,因此可以将公式化简为:
 
 
    X即为晶圆可切割晶片数
 
    晶圆的面积尺寸不同,能够容纳的芯片数量也大不相同。一般来说,14nm一以下的芯片基本全是用12寸的晶圆来制作的,一块这样的晶圆大约可以切割出来符合良品标准的芯片500块。以台积电为例,每月产100万块晶圆的话,也就可以对应生产芯片5亿片。
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