12小時晶圓集成電路芯片制程工藝與工序前端FEO第一部分免費下載

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　　隨著個人電腦和通信設(shè)備的普及，特別是手機(jī)等移動通信需求的快速增長，本世紀(jì)硅（矽）半導(dǎo)體集成電路投入大規(guī)模批量生產(chǎn)，產(chǎn)能的提高和良品率（合格率）的提高成為企業(yè)持續(xù)獲利的源泉。隨著芯片集成度越來越高，盡管特征尺寸不斷縮小，每個芯片的尺寸還是在增大。小直徑的晶圓（硅片）容納的芯片（die）數(shù)量少，且處于晶圓（硅片）邊緣的芯片數(shù)量相對較多，邊緣部分不良品較多，因此小直徑晶圓良品率會低。增大晶圓直徑，晶圓中間部位擁有相對更大的面積，可以獲得更高的良品率。為提高生產(chǎn)效率降低單位成本，近幾年來新建foundry（芯片廠）多為12吋晶圓生產(chǎn)線。（下圖每個晶圓包括若干芯片，每個芯片包括組成電路系統(tǒng)功能的若干模塊，每個模塊都是由最基本的cmos器件互相連接組成的各種電路）。

　　本文目的是科普集成電路芯片制造工藝（制程）知識，也可供第六代IGBT和汽車電子器件制造（工藝）技術(shù)人員參考。

　　 現(xiàn)代芯片生產(chǎn)線采用計算機(jī)集成制造（CIM），自動化機(jī)械手、將單機(jī)自動化聯(lián)機(jī)成生產(chǎn)線/工廠自動化（包括不同工序之間自動傳送）、自動化生產(chǎn)過程控制、先進(jìn)完善的統(tǒng)計（SPC）工藝控制、先進(jìn)的測量儀器、及時庫存系統(tǒng)MRP/ERP等。從收到客戶訂單開始啟動CIM就進(jìn)入到生產(chǎn)操作，根據(jù)訂單技術(shù)文件啟動CAD設(shè)計版圖（多數(shù)由Fabless設(shè)計公司負(fù)責(zé)設(shè)計），根據(jù)客戶設(shè)計文件調(diào)整工藝參數(shù)，并核對庫存對原材料補充采購。及時安排生產(chǎn)計劃（計算機(jī)輔助工藝計劃）、生產(chǎn)作業(yè)計劃、進(jìn)行生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理。通過計算機(jī)輔助制造CAM系統(tǒng)將工藝程序下載到工藝設(shè)備，生產(chǎn)開始后CAM做出必要的優(yōu)先權(quán)以保證按時出貨。

　　 工藝仿真對CMOS制造進(jìn)行模擬，對摻雜分布、應(yīng)力分布及幾何圖形等進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，工藝仿真和器件仿真是工藝技術(shù)計算機(jī)輔助設(shè)計T-CAD的核心。

　　現(xiàn)代IC芯片制造工藝流程簡述：

　　以下芯片制造過程描述均用剖面圖表示。本文主要介紹芯片代工廠foundry制造過程FEOL和BEOL.（設(shè)計公司Fabless根據(jù)市場需求設(shè)計芯片，交foundry例如臺積電代工制造，封測廠進(jìn)行封裝測試后交回Fabless銷售。設(shè)計公司對該芯片擁有知識產(chǎn)權(quán)。而IDM集成設(shè)備生產(chǎn)商例如Intel，具有設(shè)計，全部生產(chǎn)線包括FEOL、BEOL、封裝測試芯片的生產(chǎn)能力及銷售集成電路能力，并擁有知識產(chǎn)權(quán)。）

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