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廢料提煉黃金/再生晶圓 台廠打拚新戰場

提要

半導體生產過程中 良率不佳遺留的矽晶圓仍具再利用價值

本文共954字

經濟日報 記者鐘惠玲╱專題報導

半導體生產過程當中,矽晶圓是最重要的原材料,但不是每次生產流程都能100%順利,良率不佳遺留下來的矽晶圓,仍具有再利用價值,促成了再生晶圓商機蓬勃發展。

再生晶圓市場最早是日商的天下,近年來台灣則有昇陽半、中砂與辛耘等業者陸續切入,並且逐漸擁有一片天,搶占循環經濟商機。

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再生晶圓是什麼?通俗一點的比喻就是,當產出的空白矽晶圓品質沒辦法去生產線上擔綱IC製造的主角,或晶圓廠生產良率不如預期後遺留下來的矽晶圓,就是再生晶圓的來源。

以餐飲業來形容,如果矽晶圓是新鮮的牛肉,正常狀況就是用來作為「牛排」,但若牛排做壞了,或牛肉狀況有些許缺陷,還是可以退而求其次,去做成「肉燥」,也就是做成再生晶圓。

再生晶圓在生產線製程中,通常會被拿來當作檔片/控片或測試片,也就是用來模擬機台參數,測試是否符合規格,或使每批次數量穩定。

剛開始的再生晶圓在經晶圓廠利用後,會送到再生晶圓廠先進行分類,然後經過剝膜、拋光、潔淨、檢測等處理程序,去除表面材料,又成為可被利用的再生晶圓。

業者指出,一片再生晶圓大概可以重複進晶圓廠被使用六到八次,之所以無法無限循環使用,主要是因為每次處理後,總不免會對晶圓表面造成影響,會愈來愈薄,直到不堪使用。

至於產品的好壞,再生晶圓業者說,再生晶圓有很多規格,也要配合客戶製程與無塵室的要求,如果只能提其中一項,那最重要的便是微塵,必須愈小、愈少就好。

隨著半導體先進製程演進,製程容錯空間變小,監控頻率也變高,對於再生晶圓的需求增加,但要求也愈來愈嚴格。再生晶圓中的一顆微塵對成熟製程來說,可能比如只是一顆小彈珠,但對於先進製程的生產線來說,就有可能是丟進去一顆網球那麼大,所以不可不慎。

隨著半導體業從最早的2吋、4吋、5吋、6吋、8吋進展到12吋,再生晶圓產品線也同步擴展,但是當晶圓表面積愈大,生產難度也愈高。相較於台廠已經頗為熟悉12吋再生晶圓生產,再生晶圓廠商說,目前陸廠大多還在耕耘8吋再生晶圓。

這些年下來,業者表示,目前以晶圓代工廠導入再生晶圓的情況較多,尤其是台積電。放眼晶圓代工業界製程導入再生晶圓的比例,業者估計有些已可達八成以上,有些可能僅三到四成,等於後者製程中的檔片/控片或測試片,至今還有超過一半的比例是利用「牛排」等級的矽晶圓,這些都是再生晶圓業者後續可擴展的潛在市場空間。

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