半导体器件制造

半导体器件制造是用于制造半导体器件的过程，通常是集成电路 (IC) 芯片，如现代计算机处理器、微控制器和存储芯片，如日常电气和电子设备中存在的 NAND 闪存和 DRAM。 它是光刻和化学处理步骤（如表面钝化、热氧化、平面扩散和结隔离）的多步骤序列，在此期间电子电路逐渐在由纯半导体材料制成的晶圆上创建。 几乎总是使用硅，但各种化合物半导体用于特殊应用。

整个制造过程需要时间，从开始到准备好装运的封装芯片，至少需要六到八周（仅流片，不包括电路设计），并且在高度专业化的半导体制造工厂（也称为铸造厂或晶圆厂）中进行。 所有制造都在洁净室内进行，洁净室是晶圆厂的中心部分。 在更先进的半导体设备中，例如现代 14/10/7 纳米节点，制造可能需要长达 15 周的时间，11-13 周是行业平均水平。 先进制造设施中的生产是完全自动化的，并在密封的氮气环境中进行，以提高产量（晶圆中正确运行的微芯片的百分比），自动材料处理系统负责晶圆在机器之间的运输。 晶圆在 FOUP（特殊密封塑料盒）内运输。 所有机器和 FOUP 都包含内部氮气气氛。 机器和 FOUP 内部的空气通常比无尘室内的周围空气更清洁。 这种内部气氛被称为迷你环境。 制造厂需要大量液氮来维持生产机械和 FOUP 内部的气氛，这些气氛不断被氮气净化。

特定的半导体工艺对芯片每一层特征的最小尺寸和间距有特定的规定。通常较新的半导体工艺具有更小的最小尺寸和更紧密的间距，这允许简单的芯片缩小来降低成本和提高性能。 部分原因是晶体管密度（每平方毫米的晶体管数量）的增加。早期的半导体工艺有任意名称，如 HMOS III、CHMOS V；后来的名称是按尺寸命名的，如 90 nm 工艺。

根据行业标准，每一代半导体制造工艺（也称为技术节点或工艺节点）均由工艺的最小特征尺寸指定。 技术节点，也称为工艺技术或简称节点，通常由工艺晶体管栅极长度的纳米（或历史上的微米）大小表示。 然而，自 1994 年以来情况并非如此。最初晶体管栅极长度小于工艺节点名称建议的长度（例如 350 纳米节点）； 然而，这种趋势在 2009 年发生了逆转。用于命名工艺节点的纳米已成为一个营销术语，与实际特征尺寸或晶体管密度（每平方毫米的晶体管数量）无关。 例如，Intel 之前的 10nm 工艺实际上有宽度为 7nm 的特征（FinFET 鳍的尖端），Intel 之前的 10nm 工艺在晶体管密度上与 TSMC 的 7nm 工艺相似， 而 GlobalFoundries 的 12 和 14 纳米工艺具有相似的特征尺寸。

1963 年，Fairchild Semiconductor 的 Chih-Tang Sah 和 Frank Wanlass 开发了一种改进型 MOSFET 技术 CMOS。CMOS 在 1960 年代后期由 RCA 商业化。 RCA 于 1968 年将 CMOS 商业化用于其 4000 系列集成电路，从 20 µm 工艺开始，然后在接下来的几年中逐渐扩展到 10 µm 工艺。

自 1960 年代以来，半导体设备制造从德克萨斯州和加利福尼亚州扩展到世界其他地区，包括亚洲、欧洲和中东。

当今，半导体行业是一项全球性业务。 xxx的半导体制造商通常在世界各地设有工厂。

通和博通是xxx的无晶圆厂半导体公司之一，它们将生产外包给台积电等公司。 他们还在不同国家/地区设有设施。

自 2009 年以来，节点已成为用于营销目的的商业名称，表示新一代工艺技术，与栅极长度、金属间距或栅极间距无关。