晶圓
關注創建者：憤怒的小雞 創建時間：2018-09-03
晶圓的視頻教程
晶圓的實例教程
臺積電目前在臺灣設有四座12吋超大晶圓廠（GIGAFAB Facilities）、四座8吋晶圓廠和一座六吋晶圓廠，在大陸設有臺積電南京12吋晶圓廠和臺積電上海8吋晶圓廠。此外，在美國設有WaferTech 8吋晶圓廠。
臺積電和中芯國際的8英寸晶圓廠（漏掉了臺積電晶圓八廠）（來源：維基百科）
中芯國際分別在上海、天津和深圳設有三座8英寸晶圓廠。該公司今年一季度財報顯示，其成熟制程到今年底產能將持續滿載，新增產能主要在下半年形成。其主要產能還是集中在成熟制程上，55/65納米工藝的營收占比最多，為32.8%。
中國大陸200mm晶圓廠分布
年底我國12英寸晶圓制造廠裝機產能約 90 萬片，較 2018 年增長 50％；8英寸晶圓制造廠裝機產能約100萬片，較 2018 年增長 10％；6 英寸晶圓制造廠裝機產能約 230 萬片，較 2018 年增長15％；5 英寸晶圓制造廠裝機產能約 80 萬片，較 2018 年下降 11％；4 英寸晶圓制造廠裝機產能約 260 萬片，較 2018 年增長 30％；3 英寸晶圓制造廠裝機產能約 40 萬片，較 2018 年下降 20％。
其中8英寸晶圓廠項目包括：中芯紹興、北京燕東、中芯天津二期、寧波中芯N1、士蘭集昕、上海新進、芯恩（青島）、賽萊克斯、積塔半導體、寧波中芯N2、士蘭集昕二期、無錫海辰、濟南富能半導體、吉林華微電子、華潤微電子無錫項目（規劃中）、四川中科晶芯（規劃中）、贛州名芯（規劃中），以及英諾賽科的8 英寸氮化鎵產線。
展開 其中TTV、BOW、Warp三個參數反映了半導體晶圓的平面度和厚度均勻性，對于芯片制造過程中的多個關鍵工藝質量有直接影響。
TTV、BOW、WARP對晶圓制造工藝的影響
1.對化學機械拋光工藝的影響：拋光不均勻，可能會導致CMP過程中的不均勻拋光，從而造成表面粗糙和殘留應力。
2.對薄膜沉積工藝的影響：凸凹不平的晶圓在沉積過程中會導致沉積薄膜厚度的不均勻，影響隨后的光刻和蝕刻過程中創建電路圖案的精度。
3.對光刻工藝的影響：影響聚焦；不平整的晶圓，在光刻過程中，會導致光刻焦點深度變化，從而影響光刻圖案的質量。
4.對晶圓裝載工藝的影響：在自動裝載過程中，凸凹的晶圓容易損壞。如碳化硅襯底加工過程中，一般還會在切割工藝時留有余量，以便在后續研磨拋光過程中減小TTV、BOW、Warp的數值。
TTV、BOW、Warp的區別
TTV描述晶圓的厚度變化，不量測晶圓的彎曲或翹曲；BOW度量晶圓彎曲程度，主要度量考慮中心點與邊緣的彎曲；Warp更全面，度量整個晶圓表面的彎曲和翹曲。盡管這三個參數都與晶圓的幾何特性有關，但量測的關注點各有不同，對半導體制程和晶圓處理的影響也有所區別。
WD4000系列晶圓幾何量測系統功能及應用方向
WD4000晶圓幾何量測系統可自動測量Wafer厚度、彎曲度、翹曲度、粗糙度、膜厚 、外延厚度等參數。該系統可用于測量不同大小、不同材料、不同厚度晶圓的幾何參數;晶圓材質如碳化硅、藍寶石、氮化鎵、硅、玻璃片等。
展開 6月7日，全球最大汽車零部件供應商博世集團宣布，耗資10億歐元的德累斯頓晶圓廠已正式落成，將從下個月開始為全球制造汽車芯片。
來源：彭博社
據介紹，經過三年的建設，博世高度自動化的德累斯頓工廠目前擁有約250名員工，最大規模可容納將擁有700名員工。工廠占地10萬平方米（約14個足球場），主要生產汽車專用集成電路（ASICs）和功率半導體產品。
該廠的核心工藝是65nm，主要產品是制造300mm晶圓，單片晶圓可生產超過30000顆芯片。
圖：博世新工廠的300mm硅晶圓
德累斯頓地區擁有歐洲最重要的、成熟的微電子產業集群。大批汽車與服務供應商以及高等學府均在此落戶，故而被稱為“硅谷薩克森”。格芯的德國晶圓廠、英飛凌晶圓工廠以及大眾集團的全球唯一全透明汽車工廠均選址于此。
博世的德累斯頓新工廠投資約10億歐元（約合人民幣77億元），是博世集團135年歷史上最大的單筆投資項目。
除了德累斯頓晶圓廠，博世還有一家晶圓廠位于羅伊特林根。
兩家晶圓廠的區別在于，
新晶圓廠生產的是直徑為300毫米的晶圓，羅伊特林根工廠生產的是150毫米和200毫米晶圓，以及2019年新安排給它的碳化硅芯片。
關于博世半導體
博世集團是全球第一大汽車技術供應商, 自1886年德國的卡爾·本茨制造出世界上第一輛以汽油為動力的三輪汽車至今，汽車已有百余年的歷史。在這將近一個半世紀中，汽車已經發生了翻天覆地的變化。
展開 過去多年里，我們討論了有關18英寸晶圓的一些東西。
這種直徑為450mm 晶圓的面積是 300mm 晶圓的 2.25 倍。如果您建造 450mm 晶圓廠，如果使其 wpm 輸出與 300mm 晶圓廠相同，則您需要的晶圓廠數量減少大約 2.25 倍（由于較低的邊緣芯片損失甚至更少），25 個內存晶圓廠變成 11 個內存晶圓廠，100 個邏輯或其他晶圓廠變成 44 個晶圓廠。這些是要建造的更易于管理的晶圓廠數量。
如果您查看運行晶圓廠所需的人員，所需的人數主要取決于晶圓的數量，通過運行更少的大晶圓，所需的人數會減少。
當 450 毫米正在積極工作時，目標是相同的晶圓產量（可能無法實現）、相同的化學品和氣體以及每個晶圓的公用事業使用量相同的工具占地面積，單位面積的使用量減少 2.25 倍。人們認識到，諸如曝光、注入和一些掃描晶圓表面的計量工具之類的光束工具的吞吐量會較低，但即使考慮到這一點，我的模擬也預計每片 450 毫米芯片的凈成本將降低 20% 到 25%。
不幸的是，開發 450mm 的努力已經結束，唯一的 450mm 晶圓廠已經退役。450 毫米的工作與過去的晶圓尺寸轉換不同，在 150 毫米時，英特爾是領導轉型并支付大量工作費用的公司，而在 200 毫米時則是 IBM。在 300mm 時，設備公司承擔了很多成本，他們需要很長時間才能收回投資。
450mm 的成本再次被推到設備公司身上，他們非常不愿意接受這種情況。
展開 近幾天，三星、中芯國際和德州儀器（TI）接連爆出新建晶圓廠的重磅消息，又掀起了一波全球芯片產能擴充的小高潮。從這些龍頭企業的布局來看，美國和中國大陸的晶圓廠建設規模越來越凸出，與此同時，韓國、日本、東南亞也在跟進，而歐洲在新建晶圓廠方面似乎跟不上節奏，也正是因為如此，它們在想辦法趕上這股熱潮。因此，“瘋狂”的新建晶圓廠計劃和行動開始在全球范圍內上演。
急迫的美國
最近兩年，全球范圍內，想在本土大規模新建晶圓廠的地區中，美國是最為急不可待的，主要原因是還上多年在芯片制造業欠下的“債”。為此，美國給多家龍頭企業開出了多種優厚條件，以爭取先進晶圓廠的落地。
本周，據國外媒體報道，美國德克薩斯州泰勒市已被確定為三星新晶圓代工廠所在地。不過，三星否認了這一報道。
今年 2 月，德克薩斯州的大雪導致三星奧斯汀工廠因停電停產，導致財務損失，三星需要探索奧斯汀以外的新地方以對沖基礎設施相關風險，預計投資170億美元新建晶圓廠。今年 6 月，三星要求泰勒市在未來 10 年提供 3.14 億美元的稅收優惠，包括財產稅價值限制，該優惠得到了泰勒市的批準。
一位三星官員表示：“關于三星新晶圓廠的選址，我們正在審查美國不同州城市提交的激勵計劃和其他形式的行政支持等細節。”
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晶圓的最新內容
晶圓制造及封裝：晶圓制造、SiP 封裝、硅晶圓及IC封裝載板、印制電路板、封裝基板和設備及組裝和測試等、封裝設計、測試、設備與應用制造與封測、EDA、MCU、印制電路板、封裝基板半導體材料與設備等。
集成電路制造技術：晶圓制造/代工、模擬集成電路、數/模混合集成電路；相關微處理器、存儲器、FPGA、分立器件、光電器件、功率器件、傳感器件等技術器件；集成電路終端產品。
干涉測量系統建模
利用FP腔研究鈉原子D線光譜
光學相干層析掃描系統
Inces - Gaussian光束產生渦旋陣列激光光束的觀測
利用剪切干涉法的準直測量
基于菲索干涉儀的面型檢測
Mirau干涉儀
基于零位檢測的CGH設計
4
微觀與宏觀結合的完整系統仿真
結構光照明的顯微鏡系統
用于微結構晶圓檢測的光學系統
晶圓兩側光柵圖案的成像
激光共聚焦掃描顯微鏡成像分析
大數值孔徑聚焦中的粒子散射與反射
晶圓多層膜厚非接觸式光學測量仿真
4
先進顯微鏡系統的物理光學級仿真
顯微鏡系統的設計
通過瑞利判據對顯微鏡物鏡進行分辨率研究
熒光顯微鏡的彩色效應分析
高NA傅里葉顯微鏡單分子成像
高NA顯微鏡系統分析偶極子源的PSF
晶圓雙面光柵圖案的成像分析
共聚焦顯微鏡檢測系統
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超表面微納結構
超構表面偏振/波長/角度響應分析
超光柵的構建
基于神經網絡的超構透鏡設計
設計和分析超透鏡
基于超構透鏡（PCA）實現聚焦與成像
半導體制造：精確測量晶圓等半導體材料的溫度分布。
陶瓷與碳加工：監測高溫燒結過程中的溫度均勻性。
質量控制與研發：用于生產線的實時熱監控及實驗室熱分析。
氣動提升閥主要用在哪些場合？1個月前
半導體制造：潔凈與精準的“守門人”
在半導體晶圓加工這一對潔凈度要求近乎苛刻的領域，任何微小的顆粒污染或壓力波動都可能導致整批晶圓報廢，氣動提升閥在這里承擔著氣體輸送與切斷的重任。
諾冠官網IMI Norgren：https://www.norgren.com.cn/
提升閥：https://www.norgren.com.cn/3704.html
半導體制造：潔凈與精準的極致追求
在半導體晶圓加工過程中，任何微小的顆粒污染或氣體壓力波動都可能導致整批產品報廢，諾冠提升閥以超低內泄漏（通常小于0.01L/min）和無滑動摩擦副的設計，極大降低了顆粒生成風險，成為化學氣相沉積
第九章 國內外技術差距與系統性制約
9.1 光收集工具差距
超構表面方向，ST-Metalenz已實現1.4億顆累計出貨，國內企業尚處于小批量階段，300mm晶圓級制造工藝缺失。液體透鏡方向，OPT工業級產品已量產，國內工業級產品空白。自由曲面方向，舜宇光學、聯合光電等國內企業已掌握模壓成型工藝，在智能手機和AR/VR領域實現規模化供貨。
任務描述
微結構晶圓
通過在堆棧中定義適當形狀的表面和介質來模擬諸如在晶片上使用的周期性結構的柵格結構。然后，該堆棧可以導入到各種不同的組件中，具體取決于預期用途。在這種情況下，我們將堆棧加載到一般光學設置中的一個光柵組件中，以便模擬整個系統。
船舶/重型機械領域：定制超大尺寸平臺，用于船舶發動機基座、重型機床床身的精度檢測與裝配
電子/半導體領域：定制高精度、無磁平臺，用于半導體晶圓檢測、芯片封裝設備的基準定和位，避免磁場干擾電子元件
軍和工/航空航天領域：定制高強度、低應力平臺，用于航空發動機葉片的檢測，其嚴格的應力消除工藝可確保長期使用無變形
維護與保養
放置：需放在平整地面，用調整墊鐵固定，避免傾斜
清潔：使用后及時清理鐵屑
