生产12英寸单晶棒的单晶炉功率通常在500-800kW之间。
当然,功率越大,对配电设施要求就越高。
每小时耗电达到恐怖的一千度电,24小时连续运行耗电就高达2.4万度电。
产能方面,现代12英寸单晶炉的产能通常为:
每炉可生产2-4根单晶棒,每根单晶棒长度约1-1.5米,单炉生长周期约1-2天。
所以,月产能约30-60根单晶棒。
不过,郝强设计的单晶炉,每炉最多可生产5根单晶棒,长度方面略有优势,生产效率略快一些,但由于单晶棒达到2米,单炉生产周期就要2.5天。
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所以,单炉月产能最高可达到60根!
注意,这里单根长度是2米,实际是普通800kW效率的1.33倍。
单晶硅棒的两端由于是锥状,要切掉,所以长度越长,浪费率就越低。
因素,郝强设计的单晶炉,晶圆的效率是800kW的1.45倍,成本更低。
当然,设备有档位,功率可以调节。
不同芯片的厚度不一样。
通常来说,标准的12英寸晶圆,最开始加工的时候是775um,后来经过加工,减薄,会薄至150um。
但切割有切割槽,有切割损耗,按照切割片的厚度计算。
保守估计,一米长的12英寸单晶硅棒通常可以切割成约900-950片晶圆。
单炉月产能约为10万片,这是最理想的状态,而且是24小时连续运行。
实际情况,设备要维护,生产需要准备,再算上加工损耗,良品率因素,单炉每月能完成4万片就非常牛比了。
郝强的一期要求是月生产10万片,3台单晶炉就足够了。
其实,单晶炉产能高,晶圆产能并不由单晶炉控制,而是机加工设备的数量。
线切割单晶硅棒太耗费时间,加工研磨晶圆片也是如此。
理论上,要切割10万片,那就需要约60台自动线切割机(24小时工作制,每线切割一片约为20分钟进行计算)。
研磨晶圆片,那更耗费时间。
年产120万片晶圆,生产规模非常大了,如果按照电脑cpu那样芯片,通常能产出约1.6亿枚芯片(假如晶片成品率为49%)。
成品率高的话,2.5亿枚都是可以的。