本人在上个月参与了由官方社区举办的图书申请活动,并有幸申请到了《大话芯片制造》这本书。这本书的内容深入浅出,没有晦涩难懂的公式和高深的理论,全篇以轻松有趣的风格全面讲解半导体芯片制造工艺程序,让读者对其中的基础设施、设备、理论实践等相关信息形成完整的认识,非常适合刚刚入行的初学者,甚至是一些对芯片制造生产和发展感兴趣的其他行业读者。
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一、申请初衷
本人所学专业和目前从事的工作更加侧重于利用EDA工具进行芯片功能/性能的设计和研发(搭搭电路,谢谢代码,跑跑仿真),对芯片生产和制造认识和理解不深,所以看到有这个机会更够通过这么好的书籍提升自己,就积极的申请了。本身对FAB的内部工作流程,生产规划,规章制度等就很好奇,看完这本书,基本都对我心中的问题有所答复,非常好。

二、图书目录
第一章 漫游半导体工厂
第二章 集成电路制造过程
第三章 揭秘IC芯片设计制造中不常被提及的工艺
第四章 了解原材料、机械和设备
第五章 在检验中如何发现问题以及如何出货
第六章 必须知道的工厂禁令和规则
第七章 劳动者的心声:工厂因人而充满活力
第八章 必须知道的半导体工厂秘密
第九章 日本半导体“复活的药方”

三、节选片段有感
A. 前道工序和后道工序
“硅农”们都知道,芯片的生产制造是芯片发展的重中之重,工艺节点从某种意义上就代表这芯片设计的水平,代表着人类发展历史上最伟大最复杂的工业工艺技术,FAB是如何更好更有效的生产出应用于各行各业的芯片半导体产品的呢?

***前道工艺大致有以下步骤:
1. 晶圆制造‌:
原料提纯‌:从沙子中提取二氧化硅,经过高温熔炼提纯为高纯度的电子级硅‌。‌
拉晶‌:将提纯后的硅熔化成液体,通过提拉法等方法拉制成单晶硅锭‌。
切片‌:将单晶硅锭切割成一定厚度的薄片,即晶圆‌。
研磨与抛光‌:对晶圆表面进行研磨和抛光处理,以获得光洁、平整的表面‌。
2. 光刻与蚀刻‌:在晶圆表面涂覆光刻胶,通过光刻机将电路图案投影到光刻胶上。曝光后,使用显影剂去除未曝光的光刻胶,暴露出晶圆表面的特定区域。然后使用化学溶液或等离子体进行蚀刻,形成电路结构‌。
3. 离子注入‌:通过离子注入机将特定种类的离子注入到晶圆表面的特定区域,改变这些区域的导电性,形成PN结等结构‌。‌
4. 薄膜沉积‌:使用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等方法在晶圆表面沉积一层或多层薄膜,这些薄膜可以是金属、氧化物、氮化物等,用于形成电路中的导线、绝缘层等结构‌。‌
5. 退火与清洗‌:在高温环境下对晶圆进行退火处理,去除应力、提高电性能,并促进离子在晶圆中的扩散。随后使用高纯度的化学溶液对晶圆进行清洗,去除表面残留的杂质和污染物‌。

***后道工艺大致有以下步骤:
1. 晶圆测试‌:在进入后道工序之前,需要对晶圆进行测试,以去除不良品。晶圆测试使用探针台设备,通过探针卡对晶圆上的芯片进行电气特性检测,确保每个芯片都符合标准‌。‌
2. 减薄工艺‌:在封装芯片时,需要将晶圆减薄到规定的厚度。这一步骤通过从晶圆背面削减材料来实现,以提高封装效率和性能‌。
3. 切割‌:将晶圆切割成单个芯片。这一过程通常使用划片刀,现代技术中还采用了水刀切割和激光切割等方法,以提高效率和精度‌。
4. 贴片‌:将切割好的芯片粘贴到基板上,并使用黏合剂固定。这一步骤是封装过程的重要环节,确保芯片在后续使用中的稳定性‌。
5. 封装‌:将粘贴好的芯片进行封装,形成最终的芯片产品。封装形式多种多样,如DIP、QFP、PLCC、QFN等,根据用户需求和应用环境选择合适的封装方式‌。
6. 最终测试‌:封装后的芯片还需要进行最终测试,包括一般测试和特殊测试,以确保芯片在不同环境下的稳定性和性能‌。

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    B. 本书第七章提到劳动者的心声,为了更好的赋能产业发展,结合工厂管理经验,介绍了工人们在生产工作间隙聚集在吸烟室聊天放松可以以另一种更好的形式以激发讨论,良性发展。员工们可以组成评审委员会参与和决定自身发展事务,制定奖惩制度,维护个人利益,实现个人和公司的共赢模式。
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总结、
尽管我国芯片产量大幅增长,但在高端芯片领域仍存在明显差距。高端市场的缺失和技术瓶颈是我国芯片产业面临的主要挑战之一。但是我们能看见的是我国的芯片事业在一点一点变好,我们有这么多聪明的工程师和技术工人,有这么多资金,这么大的市场,我相信就是差一个时间。这个行业可以有创意,可以有努力,可是大家不要想弯道超车,没有捷径可寻,只能孜孜不倦,踏踏实实地往前走。