18吋(450mm)晶圓

為了加速實現在2012年完成18吋(450mm)晶圓廠原型的目標，國際晶片製造聯盟Sematech態度積極；該聯盟已經進入了「測試晶圓階段(test wafer generation)」，並裝備了首套18吋無塵室原型，包括量測設備與濕式晶圓清潔系統。

此外Sematech也列出了未來18吋晶圓廠的一些初步規格，並修訂了具爭議的、在18吋晶圓廠時代用以生產晶片的平台式工具('platform tool)概念。所謂的18吋平台式工具概念，是在一個可能標準化的基座(chassis)上，包含3套左右的製程室(process chambers)；Sematech的18吋晶圓專案經理Tom Jefferson透露，產業界期望在今年底完成該平台的準則。

Sematech是推動18吋晶圓技術的前鋒；而根據先前的報導，英特爾(Intel)、台積電(TSMC)與三星(Samsung)也在各自努力實現於2012年完成18吋晶圓廠原型的目標。Sematech的目標是完成一套採用32奈米製程的18吋晶圓「示範工具」，以及一套採用22奈米製程的「試產工具」；但還是有人認為18吋晶圓廠將因研發成本太高，而永遠不會成真。

Jefferson在接受記者採訪時表示，他相信產業界能達成在2012年實現18吋晶圓廠原型的目標：「為什麼不可能呢？我們還有三年的時間。」針對半導體設備製造商抗拒18吋晶圓的問題，他也表示：「那些供應商們已經在進行(18吋晶圓技術研發)了，其中有些業者的態度甚至更積極。」

還有個更基本的問題是，誰要為研發成本買單？曾任職於英特爾的Jefferson認為，18吋晶圓研發成本將會由晶片製造商與設備業者共同分擔。

但那些設備廠商真的已經接受18吋晶圓了嗎？包括美商應用材料(Applied)、諾發(Novellus)、Lam、TEL等大公司，都曾公開抨擊過轉換至18吋晶圓的構想，而且他們大多認為產業界仍能提升現存12吋晶圓廠的效益。

大部分人相信，包括英特爾、三星與台積電等18吋晶圓廠的有力支持者，將促使設備製造商邁進下一代晶圓尺寸，而且這些設備商幾乎沒有選擇──畢竟英特爾、三星與台積電是在半導體資本設備市場上佔據大比例的重量級買主。Sematech的製造部門副總裁Scott Kramer則表示：「設備製造商已經沒有像去年那樣堅持了。」

市場研究機構VLSI Research的副總裁G. Dan Hutcheson也表示：「顯然地，18吋晶圓已經就緒，它即將實現。」他指出，Sematech的18吋晶圓計畫已經有大幅進展：「他們已經釐清了機械處理程序方面的問題以及相關標準。」

18吋晶圓仍是產業界關注的焦點；數年前，Sematech宣佈了兩項下一代晶圓廠計畫，包括300mmPrime以及18吋晶圓。旨在提升12吋晶圓廠效益的300mmPrime計劃獲得了晶圓設備產業的廣泛支援，希望藉此排除對18吋晶圓廠的需求；而較具爭議性的ISMI 18吋晶圓計畫，則是要求晶片製造上更直接地由12吋晶圓升級至18吋晶圓。

在某種程度上，Sematech宣佈該爭議性18吋晶圓計畫，已經讓半導體設備產業與部分晶片製造商之間產生心結，也點燃了誰該負擔新一代晶圓廠設備研發經費，以及18吋晶圓到底該不該實現的辯論。

2007年，Sematech宣佈將針對18吋晶圓設備的開發，設置一條「廠房整合測試平台」的生產線；該生產線位於美國德州奧斯汀的Sematech研發晶圓廠，但最近已被研發晶圓代工業者SVTC Technologies所收購。而近日Sematech聲稱已完成了18吋晶圓無塵室原型，也為可能實現的18吋晶圓廠訂定了初步規格。

Jefferson表示，18吋晶圓廠將「重複利用」現有12吋廠的大部分技術與架構，與12吋晶圓廠的規格類似；根據Sematech，18吋晶圓廠房高度至少要12英呎(foot)，以及超過0.75的sub fab ratio，而GEM與SEMI自動化標準將維持與12吋晶圓相同。吞吐量較大的18吋晶圓廠設備佔據面積則可稍大於12吋晶圓設備。

Sematech的18吋晶圓無塵室配備了晶圓處理器(wafer handlers)與傳送盒(FOUPs)；到目前為止，Sematech也已裝設了兩套工具，包括綜合性的缺陷量測(defect metrology)與薄膜厚度量測儀器，都是由NanoPhonics所提供。近日還將安裝Solid State Equipment Corp. (SSEC)提供的18吋晶圓濕式清潔設備。

接下來該無塵室還將裝設薄膜沉積系統(film-deposition system)，不過Jefferson拒絕透露供應商是哪家。在今年或明年，Sematech還打算裝設18吋晶圓電漿輔助化學氣相沉積系統(PECVD)、物理氣相沉積系統(PVD)，以及氮化矽工具；較具爭議性的所謂「平台式」概念設備，則號稱可處理化學氣相沉積(CVD)、蝕刻與PVD。

(參考原文：Sematech tips 450-mm fab, platform tool specs ，by Mark LaPedus)