和泛半导体通常使用FAB这个词，它和其他电子制造的“工厂”同义。在平时沟通的语境中，FAB还可以被指代为“车间”，比如:在FAB工作的上班时说：我进FAB了，其实指的是我进车间了。业界对于多个FAB，通常使用FAB1、FAB2…这样的编号来扩展。•2. FAB的车间是洁净室，进去要穿无尘服和专门的无尘鞋（配套的还有一次性网帽、口罩、手套），因此每个洁净室外面都会配套一个衣帽间，衣帽间和车间中间有风淋门隔挡，进去车间要测静电和过防护门吹掉身上的灰尘才可以进入。

　　上次去产线. 车间里面都是各种设备，每台设备会贴有设备ID，用以唯一识别它是它自己。总体上面可以分为两种：•一种是加工类：就是对晶圆进行增材、减材、改性的设备；•另一种是检查类:包括检查缺陷、量测

　　和测试电性。•检查其实可再细分为检测、量测和目检三种，•检测主要是针对缺陷进行扫描，比如颗粒、图形缺陷这些；•量测主要是量出参数值，比如:膜厚、应力、电阻值、套准偏差这些；用显微镜和人眼看通常归到目检。•4.加工设备和检查设备配套组合在一起为工艺加工服务。工艺是车间内资源的有序组织形式，晶圆制造是一个循环加工的过程。主要是把立体的电路图形在衬底上给制造出来，因为是立体的所以就会有层（Layer）的概念，但是每一层的工艺是差不多。这些差不多的工艺，通常被概括为四大模组：薄膜、光刻、刻蚀、注入（扩散），每次工艺过后通常都会搭配量测或者检测工序，用以确定工艺的结果，比如，薄膜后就会要量一下膜厚，光刻和刻蚀后会要量一下线宽，扩散后会量一下片阻值之类，有些关键层还会要扫缺陷。全部做完，要测电性。二、四大模组

　　模组是分工的产物，旨在让人能够聚焦于特定的一些工艺而不是全部工艺，达到熟能生巧，以确保工厂的稳定。

　　模组，其实就是把类似和相关的工序组成一个集合的概念，这样就可以分配给相对的部门去负责，他们只做这一部分对应的工作。比如：刻蚀工艺工程师就专门做刻蚀这一部分工作，不要做薄膜的工作。

　　模组是一个基于工厂管理的概念，而不是一个严谨的科学分类，因此四大模组显然是不能够概括所有工序，只能大体上用于了解制造的过程。要对晶圆制造过程有一个相对结构化的理解还得去分析这个

　　世界里，二进制是万物的基础，通过1和0可以表征复杂的控制和运算逻辑，而二进制与物理世界的对应关系就是“开”和“关”，一台计算机就可以理解成是由一系列开关组成的电路的集合。一按开机键，就改变了

　　，它被芯片翻译为0和1的的指令到存储器进行转换（通过门电路），然后输入到CPU的控制单元进行转换，再输入到CPU的运算单元（一堆门电路组成的电路，实现读取指令，分析指令，读取指令值（如开机） ，执行指令），算完之后，输出给外设（输出指令结果），比如显示器，显示器里面的每个晶粒通电，于是屏幕亮起。其他的各种指示灯同理，依次亮起。这就是为什么计算机启动的起点一定是要开机，通过外部给予一个触发的原因。同样，很多软件的运行，也一样至少需要一个外界给予触发，触发之后就可以通过事先组合好的“0和1指令”（开关）去自运作。

　　这些开关显然不是一个一个装上去，而是一个模块一个模块组合好之后作为部件再组合在一起的。所谓，芯片就是把这些开关（实际上还有其他

　　，但是理解时可以忽略括号里面的这句话）集成在一起的模块，也就是集成电路。为了配合开关更好运作，还要有一些电压，电阻，电感，电容的界限值控制，确保其功能ok和寿命足够。集成电路里面的一个开关，通常就是一个

　　，于是电脑就可以通过触发后就自动运作，各种电器就可以通过触发后就自动运作。当然，如果要存储数据的话还要有电容，电容在微观世界里，就是两片金属板，充电就是1，放电就是0，一系列的电容搭配上mosfet就形成了内存芯片。

　　FAB厂干的活就是在衬底上来制造出这样的电路：开关（晶体管）+其他器件（如电容）+连接导线（金属互联），做完之后，不能裸露，因此还需要有个保护层，就是钝化处理。

　　做好之后就交付给下游封测厂去切割和封装与测试，变成可交付给电子厂的部件，比如CPU（包括控制单元，运算单元等）、内存条等等。

　　衬底是制造电路的原材料，它是光滑的原片，FAB厂会在上面进行图形化，然后通过增材减材和改性处理，把一堆类似的电路立体式地制造在上面，变成可出货的成品。

　　开关有两种，一种是通电就打开，一种是断电才打开，我们要同时做两种开关，就是所谓的CMOS（CMOS能耗比单纯的PMOSFET和NMOSFET这是工程演进的一个结果。

　　到晶体管锗晶体管，Si晶体管，PMOSFET和NMOSFET，CMOS，是对性能和应用侧场景问题不断解决和迭代的过程，现在先进制程大部分是采CMOS工艺加工），其大致晶体管制造、金属层堆叠、钝化层保护的工艺流程如下:a 晶体管制造（CMOS）

　　N是negative，P是positive，N就是引入负电荷，也就是多余的电子，P是引入多余的正电荷，就是空穴。

　　电子和空穴称之为载流子。源极到漏极的方向是载流子的运动方向，也就是载流子是从源流入到漏（源头流入一个漏洞，再通过漏洞流到

　　而NMOS和PMOS里面的N和P指的是沟道里面载流子是电子还是空穴来定义的，沟道的作用是联通源和漏，因此源和漏极里面填充的是啥和沟道内的电性又是一样的，所以，源极和漏极是引入N的就是NMOS，是P的就是PMOS。

　　因为PMOS和NMOS电流方向是相反的，所以，把它两的漏极连起来，就会得到一个从PMOS的源极到漏极再从NMOS的漏极到源极的CMOS电路。

　　•不同的连接和组合方式，形成基本的门电路，•不同门电路组合可以实现四则运算，构建起电子世界运算的基础，•再加上

　　的使用，则存储的问题也被解决。能计算又能存储，那么运算器和存储器就可以被制造出来。它们不同的组合和连接，就可以得到不同的芯片，比如内存芯片，CPU芯片。

　　上面的加工过程并不是一个一个开关去加工的，而是全部一起加工，因此以sti边界为例，就是先涂满胶，再把边界要加工的边界显示出来，然后去掉边界的胶，再整个处理。

　　这样没胶的是我们要的，有胶的是我们不希望被加工到井边，用胶覆盖住的井里，加工完再把胶去掉，这样边界就加工出来了，后续再在这个边界里面用类似的批量处理方法去一起加工出出一堆由源极、漏极和栅极组成的开关，一堆比如可以是几千万个或几亿个，乃至百亿个。

　　STI是Shallow Trench Isolation的缩写，意思是浅槽隔离。STI边界是指相邻STI结构之间的界限或分界线。较光滑和均匀的STI边界可以减少电场浓度和电流泄漏，提高芯片的可靠性和性能。

　　底部器件制造完成之后，晶圆上就有非常多的MOSFET，它们彼此之间被绝缘氧化物隔离开，密密麻麻，但是又彼此独立。

　　为了让它们能够彼此协作进行工作，就要将这些MOSFET链接起来，这些链接物通常是钨，铜，也可以是其他金属。

　　连起来的这些晶体管，导通就是1，不导通就是0，由栅极进行控制。电路越复杂堆叠层数就会越多，比如几层到十几层。die就是一个芯片，根据尺寸不一样，一片晶圆上可以做几十到几万个die，最后要切下来封装。

　　6寸，8寸，12寸不同，还和沟道长度有关系，尺寸越大，做得越小，就可以产出越多，成本就越低。si基现在8寸，12寸为主，6寸及以下要慢慢淘汰，第三代半导体，比如SIC和GaN目前8寸能够量产的

　　还是个位数，6寸和4寸还有市场。这里的寸指的是晶圆的尺寸，是用来表示晶圆大小的一种单位。不同尺寸的晶圆可以用来生产不同的芯片，而不同尺寸的芯片则具有不同的性能和成本。

　　制造完成前面的器件层和金属层之后，还要加一层保护，比如SiO2或者SiN将其包裹起来，再开几个金属链接点用于后续封装使用（用于外部触发）。基本上W

　　r制造过程就完成，可以交给封测厂进行切割和封装测试。总体而言，晶圆来料表面是光滑平坦的，要在上面加工出错综复杂的器件和金属互联线路，需要经过增材、减材和改性处理才行。

　　还有就是上述三个处理过程发生的具体位置通常要在晶圆上画出来，以指示加工的范围，则是光刻的工作。

　　•ET：刻蚀，用化学或物理的方法做减材处理，分为干刻和湿刻，要刻得刚刚好，不能过刻也不能不足，刻蚀率和选择比就很重要。选择比越大越好。刻蚀速率通常是固定值比较好，为了得到这个值就要经常做monit

　　，前量后量，再用公式算出来。刻蚀前通常会长一层氧化膜做阻挡层。刻蚀考虑的指标通常有:•Etch rate(刻蚀速率)，•selectivility（选择比，相对刻蚀速率），•uniformity（均匀度，坑坑洼洼），•profile（刻蚀图形规则度:斜着刻，弧形还是垂直刻） ，•end point（终点的选择，到了就停止再刻，比如要sio2）•TF：薄膜，在晶圆上面长膜，分pvd和cvd两种，膜厚，均匀度，平坦度很重要。要获得好的均匀度和平坦度，要在真空环境下来完成，为什么呢？因为真空环境，把金属气化之后就会变成无序四面八方去运动，就会更均匀。•DF：扩散/注入，扩散通常是把离子打到比较浅，再高温加热让它扩散到深处，注入是直接用能量打进去，不要加热，属于可以常温下下处理的一种工艺。要控制能力，剂量和角度。•PH：黄光，车间里面这个区域的灯都是的，包括涂胶，曝光，显影三大工序，胶分为正胶和负胶（负胶是曝光部分显影后会留下来，正胶则相反，可以把负当作“附”着来辅助记忆），原理是：光刻胶中含有感光剂，被照射后会发生化学反应，使得被照射部分和未被照射部分，接触到显影液时候的溶解速度相差三个数量级（比如3000）倍左右。

　　曝光时候，能量，焦距和曝光时间很重要，会影响尺寸和图形的品质，在确定参数时，都会先做FEM（focus enerage matrix）。

　　•分辨率，也就是一毫米宽的距离可以画多少条清晰的线；•Overlay，也就是不同层之间的对准；•缺陷，做完光刻，不能有残留。还有就是感光速率，太慢效率就低了，成本会变高;•另外就是膨胀，温度会热胀冷缩，影响对准。

　　如前文所述，四大模组制造产品，过程当中也是要穿插检测进行测量，防止不良造成后段工序出现问题，比如：

　　以内，•刻蚀要关注刻蚀后的台阶，•薄膜要量膜厚等等。做完之后，看产品，有些还有背金，就是把整个Wafer背面做减薄处理。

　　电性无外乎就是，电容、电阻、电流、电压，一讲就知道，只是把这些参数放到MOSFET的场景去而已。

　　如果把一个晶体管想象成一个开关，分为源，漏，栅极。栅极加电压，电流就会从源极流到漏极。这样一个简单场景，它的理想状态是:

　　•a.我要知道施加到栅极的电压是一个固定值，同一个开关不能变来变去，这个是Vt，另一个是Vt+n，否则容易出现，开关没打开的情况，这个Vt就是所谓的

　　（Threshold Voltage），也就是产生强反转所需的最小电压。这个值是客户根据使用场景设计时候就定好的，比如手机和汽车上用的MOS（开关。