材料

 

生产用材料分为直接材料和非直接材料。直接材料是指那些直接进人到芯片中或加在芯片上的材料,包括晶圆材料、形成淀积层和掺杂层需要的材料以及化学品和封装材料等。非直接材料包括掩模版和放大掩模版、化学品、文具供应,以及其他支持工艺但不进人到产品中的材料。

 

设备

 

这部分成本来自于直接用于器件及晶圆制造的设备。在成本计算中以固定的一般管理费用或折旧的形式出现。折旧是机器由于磨损或变得过时而造成的价值损失。

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从200mm晶圆到300mm晶圆的转变已经遇到了设备成本的突然增加。在转变阶段,300mm的工艺基本上与200mm的工艺相同。这意味着除了尺寸能力外工艺设备相同。然而,更大的晶圆一般要求更长的传输时间和更长的加工时间,导致生产率损失。这些损失等同于更多的设备以维持生产配额和更多的费用。下图比较了对于两种直径主要工艺设备的生产率。300mm的新工艺对在线测量和监测需求更大。更大直径的负面因素是如果晶圆被错误加工或有低的良品率,则损失更大。现在,3mm工艺正在继续用铜金属化,它带出表面因素和新的低k介质材料进人图像。如果整个系统是工作在工艺最终端,监测和控制工艺设备这些步骤的每一步是至关重要的。关键尺寸测量和电子束缺陷检查系统已成为工艺内的要求,并增加到设备成本中。

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有趣的是,移向更大的晶圆和更复杂的工艺已经增加了新工艺的典型寿命周期。下图展示了晶圆尺寸寿命周期的历史和项目。

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劳动力

 

劳动力也有直接劳动力与非直接劳动力之分。直接劳动力包括那些处理和操作晶圆及设备的工人。非直接劳动力是那些支持人员,如领班、工程师、设施技术员和办公室工作人员等。具有讽刺意味的是,使用非常成熟的工艺设备,新的工艺精度和生产率的需求已经重回过去产业对人员的要求,现在的操作员有更多的技术培训。像Intel这样的一些公司要求他们的所有制造工人进行技术等级教育。伴随着建立和维护设备的技帅和工程师的更高等级,劳动力成本已经提高。