半导体领域知识 – 初级入门
知识问答
1. 一个晶圆上根据芯片的大小,可以生产几百、几千、几万个芯片。如下图:
4. 半导体行业运作模式
IDM(Integrated Device Manufacture)模式:集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身 。 三星、德州仪器(TI)。
Fabless(无晶圆工厂供应商)模式:只负责芯片的电路设计与销售;将生产、测试、封装等环节外包。 海思、联发科(MTK)、博通(Broadcom)。
Foundry(代工厂)模式:只负责制造、加工、封装和测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务。台积电、中芯国际(SMIC)、联华电子(UMC)、Global Foundry(格罗方德半导体)。
OSAT(半导体封装测试服务)模式:主要负责封装测试,日月光、矽品、安靠、长电科技等。
参考:
最强科普 | 如何进行半导体芯片制造,及芯片产业链剖析
半导体制造工艺科普|半导体行业观察
图解intel芯片生产全过程
芯片是怎么制造的完这篇你就懂了!
芯片里面有几千万的晶体管是怎么实现的/p>
芯片制造的过程
中芯国际芯片工艺流程
【中英字幕】芯片制造介绍和光刻技术——英飞凌Infineon
【光刻机】带你了解光刻机以及芯片生产制造过程
【回形针PaperClip】如何在纳米尺度雕刻芯片/p>
如何制造CPU _微芯片(动画)
显微镜下的集成电路
半导体制造工艺 后段
6. 晶圆厂的布局
晶圆厂布局大都按照区域进行划分,如扩散区(DIFF)、光刻(Photo)、刻蚀(ETCH 干法、湿法)、离子注入、薄膜生长(TF)、抛光区(CMP),不同公司可能稍有区别。
7. 半导体工业系统软件
EAP设备自动化系统
DMS/YMS良率管理系统MES制造执行系统(Manufacturing Execution System)
APC先进过程控制(Advanced Process Control,APC)
SPC统计过程控制
TCAD 半导体工艺和器件仿真软件(Technology Computer Aided Design)
DOE试验设计
CAE 半导体设备与制造工艺仿真
FDC缺陷检测与分类系统(FDC)
参考:
半导体工业软件(零):缘起
8. 前端工艺与后端工艺的区分
一般以金属层作为划分,晶圆加工过程中:
前段工艺(FEOL the front end of line):晶体管的构建
后段工艺(BEOL the back end of line):金属层连接
也有如下划分的:
FEOL:前段,主要包含浅槽隔离模组,阱形成模组,器件模组
MEOL:中段,一般指接触孔模组
BEOL:后段,主要包含金属互连线模组
也有对制程进行划分的:
前段制程 :晶圆制造加工
后段制程: 封装测试
参考:
55/65nm 半导体制造工艺 后段
9. 半导体领域常见的名词
flow:流程
lot:批次 一批次一般有25片晶圆(wafer)
WAT wafer acceptance test 晶片验收测试
CP Chip Probing,晶圆测试
FT 最终测试
PE:主要负责产品制造工艺的设计和贯彻、NPI/OI制作、Standard Time 的制订、生产流程的改善等
PIE:Process Integration Engineer。工艺整合工程师 负责提升工艺技术、提升产品质量,整合诸多个部门资源等。
PIE与PE的最大区别在于,PIE最关心的是自己的产品的WAT电性能参数的CPK稳定性,PE最关心的是自己管的制程中各种参数的CPK稳定性,所以PIE的强项在于电性能参数和全套制程流程的结合。
WAT(PCM)电性能参数,包括Ion(离子), Vt(阈值电压), Ioff(截止电流), Break down voltage(击穿电压), Rs(薄层电阻), Rc(接触电阻)等等
CMOS:互补式金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor),也就是将 NMOS 和 PMOS 两者做结合,形成 CMOS
MOSFET:金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)
via:导孔
Trench :沟槽
质量管理五大工具
1.统计过程控制(SPC,Statistical Process Control);
2.测量系统分析(MSA,Measurement System Analyse);
3.失效模式和效果分析(FMEA,Failure Mode & Effect Analyse);
4.产品质量先期策划(APQP,Advanced Product Quality Planning);
5.生产件批准程序(PPAP,Production Part Approval Process)。
参考:
IE、PE、PIE这三个职称的区别有哪些/p>
质量管理五大工具
10. 场效应晶体管结构发展历程
平面型FET -> FinFET -> 栅极环绕(GAA)
11. 综合行业 告分析
- 半导体全面分析(一):两大特性,三大政策,四大分类!
- 半导体全面分析(二):设计两大巨头、EDA三分天下、四大指令集!
- 半导体全面分析(三):制造三大工艺,硅片五大巨头!
- 半导体全面分析(四):晶圆四大工艺,落后两代四年!
- 半导体全面分析(五):先进封装,验证检测,并道超车!
- 半导体全面分析(六):千亿市场、三大设备、四大巨头!
- 半导体全面分析(七):千亿市场,三代四大材料,国内三大梯队!
- 半导体全面分析(八):产业转移,紫光海思,投资时钟!
- 西南-半导体行业投资框架分析和调研 告
12. 芯片的直观感受
显微镜下的集成电路
- 晶圆级别
一个晶圆上大约有几百、几千芯片(一个小方格是一个芯片)
- 芯片内的晶体管(从芯片到晶体管)
1个晶体管与6个晶体管(多个晶体管互联构成电路)
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