晶圆裙边（Wafer Edge Exclusion），也称为晶圆边缘缺陷或边缘排除区，指的是在半导体制造过程中，晶圆最外围边缘几毫米宽度的环状区域内，由于物理和化学工艺的局限性，常常无法形成规则、可用的电路结构。

这个区域在最终芯片切割时会被舍弃，不用于生产合格的芯片。

晶圆在制造中经历数百道工序，边缘问题主要源于：

1. 光刻工艺：

• 旋涂不均匀：涂布光刻胶时，离心力会导致胶在边缘堆积或变薄，形成“边缘珠”。

• 曝光边缘效应：靠近边缘的区域，光刻机的光学成像质量会下降，图形可能失真。

• 显影和刻蚀不均匀：化学液体的流动和反应在边缘区域与中心不同。

2. 薄膜沉积：

• 无论是PVD（物理气相沉积）还是CVD（化学气相沉积），晶圆边缘的薄膜厚度、成分和均匀性都难以控制，常出现过厚、过薄或应力异常。

3. 化学机械抛光：

• CMP过程中，抛光垫的压力和浆料分布在边缘不均匀，可能导致过度抛光（凹陷）或抛光不足（残留）。

4. 热工艺：

• 在高温炉管或快速热退火中，晶圆边缘的温度梯度与中心不同，导致掺杂浓度、硅化物形成或应力释放存在差异。

5. 物理接触与夹持：

• 晶圆在传输和工艺中被机械手或卡盘夹持的边缘区域，会受到应力、污染或遮挡。

1. 设计规则：芯片设计时，必须与晶圆边缘保持一定的划线槽和密封环距离，确保切割后芯片性能不受影响。

2. 边缘去除技术：

• 边缘曝光：在光刻后，专门对晶圆边缘进行曝光和显影，去除边缘的光刻胶。

• 边缘刻蚀/清洗：在薄膜沉积后，用专门的设备对晶圆背面和边缘进行刻蚀或清洗，去除不必要的薄膜堆积。

3. 工艺优化：

• 开发更均匀的旋涂、喷涂技术。

• 优化反应腔室的气流和温度分布。

• 使用更先进的CMP载具和垫片。

4. 先进封装的影响：

• 在扇出型封装中，将已知合格的裸芯片重新排列在新的载体上，完全避开了原始晶圆的边缘缺陷区域，这是提升整体良率和利用率的巨大优势。

• 晶圆良率图：在晶圆测试后，会生成一张显示每个芯片合格与否的Map图，边缘区域通常是红色（失效）芯片最密集的区域，直观展示了“裙边”效应。

• 边缘排除宽度：这是一个关键参数，通常在3mm到5mm之间，具体取决于工艺节点的先进程度和工厂的控制水平。