走進臺積電了解晶圓制造流程（視頻分享）

2016-11-06 by:CAE仿真在線來源:互聯網

臺積公司成立于1987年,是全球首創專業積體電路制造服務的公司。身為專業積體電路制造服務業的創始者與領導者,臺積公司在提供先進的晶圓制程技術與最佳的制造效率上已建立聲譽。自創立開始,臺積公司即持續提供客戶最先進的技術及臺積公司 TSMC COMPATIBLE® 設計服務。

臺積公司藉由與每個客戶所建立的堅實的伙伴關系,穩定地創造了強而有力的成長。全球的IC供貨商因信任臺積公司獨一無二的尖端制程技術、先鋒設計服務、制造生產力與產品質量,將其產品交予臺積公司生產。臺積公司為約470個客戶提供服務, 生產超過8,900種不同產品,被廣泛地運用在計算機產品、通訊產品與消費類電子產品等多樣應用領域。

2015年,臺積公司所擁有及管理的產能超過900萬片十二吋晶圓約當量。臺積公司在臺灣設有三座先進的十二吋超大型晶圓廠 (Fab 12, 14 & 15) 、四座八吋晶圓廠 (Fab 3, 5, 6 & 8) 和、一座六吋晶圓廠 (Fab 2),和兩座后段封測廠 (advanced backend fab 1 and 2),并擁有二家海外子公司 WaferTech 美國子公司、TSMC中國有限公司及其它轉投資公司之八吋晶圓廠產能支持。

臺積公司的全球總部位于臺灣新竹科學園區,在北美、歐洲、日本、中國大陸、南韓、印度等地均設有子公司或辦事處,提供全球客戶實時的業務和技術服務;臺積公司股票在臺灣證券交易所上市,股票代碼為2330,另有美國存托憑證在美國紐約證券交易所掛牌交易,股票代號為TSM。

1987年,張忠謀創立臺積電,幾乎沒有人看好。但張忠謀發現的,是一個巨大的商機。在當時,全世界半導體企業都是一樣的商業模式。Intel,三星等巨頭自己設計芯片,在自有的晶圓廠生產,并且自己完成芯片測試與封裝——全能而且無可匹敵。而張忠謀開創了晶圓代工(foundry)模式,“我的公司不生產自己的產品,只為半導體設計公司制造產品。”這在當時是一件不可想象的事情,因為那時還沒有獨立的半導體設計公司。

芯片生產工藝流程介紹

芯片的制造過程可概分為晶圓處理工序(Wafer Fabrication)、晶圓針測工序(Wafer Probe)、構裝工序(Packaging)、測試工序(Initial Test and Final Test)等幾個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段(Front End)工序,而構裝工序、測試工序為后段(Back End)工序。

1.晶圓處理工序

本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件(如晶體管、電容、邏輯開關等),其處理程序通常與產品種類和所使用的技術有關,但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗,再在其表面進行氧化及化學氣相沉積,然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟,最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與制作。

2.晶圓針測工序

經過上道工序后,晶圓上就形成了一個個的小格,即晶粒,一般情況下,為便于測試,提高效率,同一片晶圓上制作同一品種、規格的產品;但也可根據需要制作幾種不同品種、規格的產品。在用針測(Probe)儀對每個晶粒檢測其電氣特性,并將不合格的晶粒標上記號后,將晶圓切開,分割成一顆顆單獨的晶粒,再按其電氣特性分類,裝入不同的托盤中,不合格的晶粒則舍棄。

3.構裝工序

就是將單個的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連接,以作為與外界電路板連接之用,最后蓋上塑膠蓋板,用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片(即我們在電腦里可以看到的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊)。

4.測試工序

芯片制造的最后一道工序為測試,其又可分為一般測試和特殊測試,前者是將封裝后的芯片置于各種環境下測試其電氣特性,如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經測試后的芯片,依其電氣特性劃分為不同等級。而特殊測試則是根據客戶特殊需求的技術參數,從相近參數規格、品種中拿出部分芯片,做有針對性的專門測試,看是否能滿足客戶的特殊需求,以決定是否須為客戶設計專用芯片。經一般測試合格的產品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標簽并加以包裝后即可出廠。而未通過測試的芯片則視其達到的參數情況定作降級品或廢品。

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