产业气象站 为什么7nm、5nm的芯片用12寸的晶圆?一块晶圆可生产多少芯片?
众所周知 , 现在我们常见到的芯片 , 全部是硅基芯片 , 即利用硅晶圆制作出来的 。 而硅晶圆是一种厚度大约在0.8mm以下 , 呈圆形的硅薄片 。
而这种圆形薄片有很多替代 , 比如8英寸大小 , 12英寸大小 , 18英寸大小 , 甚至更大的 。 但从目前的数据来看 , 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 , 其它的主要是更小尺寸的晶圆片了 。

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另外从实际来看 , 14nm以下的芯片 , 像7nm、5nm的芯片全是用12英寸的晶圆制作的 , 那么这究竟是怎么回事呢?
说起很来很简单 , 那就是因为工艺越复杂 , 一块芯片的成本越高 , 那么就要最大化的利用硅晶圆版 , 不能浪费 , 而尺寸越大的硅晶圆片 , 浪费的越少 。
比如8寸的晶圆和12寸的晶圆同时用来生产同一工艺规格的芯片 , 出产处理器个数12英寸的会是8英寸晶圆的2.385倍 , 晶圆越大 , 衬底成本就越低 。

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那么为何不用更大的晶圆来制作?因为技术难度太大 , 晶圆要求非常平整 , 硅片平整度要求起伏在100nm以内 , 相当于从上海到北京的距离高低起伏不超过10厘米 。 所以面积越大 , 难度越高 , 面积越小 , 难度越低 。
那么用12寸的晶圆来制作芯片 , 一块能够制作出多少块芯片呢?其实很多人都有这个疑问 , 帮大家算一下就知道了 。

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12英寸晶圆的表面积大约为70659平方毫米 , 拿华为麒麟9905G来举例的话 , 芯片的面积为10.68×10.61=113.31平方毫米 , 我们可以认为在100平方毫米 。
如果100%利用 , 可以生产出700块 , 但这是不可能的 , 芯片是方形的 , 晶圆是圆形的 , 一定会有边角料留下 , 按照物理知识我们可以计算出大约在640块左右 , 但考虑到良率等 , 实际能生产的芯片大约在500块左右 。
【产业气象站 为什么7nm、5nm的芯片用12寸的晶圆?一块晶圆可生产多少芯片?】所以以后大家如果大家看到某芯片制造企业说 , 一个月的产能是多少片12寸的圆晶时 , 就可以计算出一个月能生产多少芯片了 。
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