MSL FPGA INC（美時龍）計劃建造一座2-5納米晶圓廠製造項目，由MSL MEISHILONG 未來負責芯片製造 中文

MSLFPGA公司計劃建設一個2-5納米的晶圓製造項目

晶圓廠通常被稱為「Fab」，

1、「fabrication」（製造）的縮寫，特指集成電路（芯片）的生產工廠‌。

2、晶圓代工（Foundry）密切相關，即專註於製造而非設計.

3、為芯片設計公司（Fabless）提供生產服務

芯片工廠園區主要分為能源補給（宴會廳）和製造區兩大板塊，這次主要講的就是它的核心製造區，整個區域分別包含：圖紙晶圓設計、（芯片前端）晶圓製造、以及最後的封裝測試。未來它每天的任務都是做重復的事情把「矽」材料，做成無所不能的芯片。「矽」是製造芯片的最好材料，芯片製造就是在半導體上雕刻出電路線路圖，還要雕刻出開頭，這樣它就能製造出二進製「0」和「1」。它可以導電也可以不導電，只需施加電壓就能改變它的導電性質，因此簡稱它為「半導體或集成電路（芯片）」。

研發晶圓圖紙設計：

首先在辦公研發中心設計晶圓圖紙，先在圖紙上畫好芯片的功能分區，再對每個分區展開設計，再細分到每一個節點，然後導入到EDA軟件繼續展開點與點設計，用EDA軟件能把上千層不同的電路堆棧起來，模擬它的真實性能，一旦完成設計，研發中心就會把設計圖，發送到核心製造區進行生產。

芯片前端(製造)流程：

其次在核心（前端）製造生產區不允許有灰塵的出現，所以工作人員上班前必須先清洗雙手，戴上防塵帽，然後到更衣室穿上特製的工裝，這種工裝會對全身上下每個部位進行封鎖，目的是為了防止，脫落的皮胖顆粒對裏面造成汙染，在即將進入之前，還要經過一個特殊的淋浴房，被過濾後的空氣從數十個噴嘴噴出，把身上最後的殘留灰塵清理幹凈，然後正式進入製造區，製造區內有包括光刻機在內的2000多臺設備，整個車間比任何一個手術室還要幹凈1000倍，裏面布置的都是全世界的先進光刻機，例如有：荷蘭ASML交付的EUV光刻機，采用13.5nm極紫外光源，數值孔徑0.55，支持2nm及更先進工藝節點製造。芯片製造的核心部分是矽晶圓的加工，要先對盤片完成研磨拋光，從原材料提純、單晶生長、晶錠加工、切片與倒角、研磨與蝕刻、拋光與清洗等十幾道工藝，矽晶圓的加工本質是「極限製造」技術的集大成者，從9N純度控製到原子級表面平整，每一步都直接影響最終芯片的良率。然後在矽晶圓表面塗上一層光刻膠，這是一種對光刻機的紫外光極為敏感的材料，塗上膠以後放入光刻機，光刻機有點類似於照片打印機，但它的成本高達2億美元以上，打印精度高的離譜，打印機的噴頭相當於一根頭發的大小，而光刻機相當於把頭發放大10000倍以後，再到上面雕刻出一個復雜的晶體管，光刻機的紫外光是通過在光刻膠上曝光的方式進行雕刻，這是光刻機的爆光臺，極紫外光刻（EUV）實現7nm以下製程，通過13.5nm波長光刻機將電路圖案轉移至光刻膠層，套刻精度需<1.5nm。塗膠、曝光、顯影等步驟需在無塵室完成，避免納米級汙染。紫外光刻機來自上方的光學設備，它裏面是透鏡和包含電路圖的掩膜，紫外光把掩膜上的電路圖，投射到矽晶圓上進行曝光，曝光區域會凝固並保留下來，而沒有曝光的區域則被「蝕刻」掉了，由於需要構建上千層的電路，因此這些步驟需要反復的進行，前後一共有200多個流程，芯片製造區必須采購高度自動化管理，讓機器來生產半導體芯片，再讓系統來管理這些機器，機器人將打印好的矽晶圓放入特製的小車上，然後再將小車送到頂部的軌道上，小車沿著軌道快速在每個工序之間移動，移動的小車上有感測器和芯片，這可以讓整個系統識別它們，如果小車之間靠的太近時，它們還可以調節移動的速度，整個製造區一共有幾千輛這種軌道小車，他們需要連接2000多臺機器，16萬多個傳感器和8億多個控製點。

最後再進入到組裝和測試區，而大多數工作人員只需要在遠端控製這個系統就行了，幾千道工序都由自動化來完成，完成以後就取下小車，對晶圓進行性能測試，是對已經接近成品的矽芯片再進行測試，這些矽芯片裏面是世界上最復雜的集成電路，測試完以後再把這些芯片切割出來，切割和封裝都在封裝區裏面完成，切割的方法並不復雜，機械手在程序下行走有切割軌跡。用金剛石刀片進行切割，然後把切割出來的芯片提取出來，放到用於封裝芯片的集成電路板上，那是芯片和外部設備通信的電路板，這是用黃金做的細線，黃金是最好的導體，使用金線焊接可以最大程度發揮半導體的性能，最後是封裝，由於矽材料對環境非常敏感，所以必須把它密封到黑色保護盤中，在整個封裝過程中，包含了最後的檢測程序，合格的芯片都會用激光打上絲印標簽，最後再根據訂單進行打包，讓銷售部門並交付到全球客戶手中。MSL FPGA INC我們堅持要做到讓客戶放心，讓客戶滿意。

MSL FPGA INC計劃建造一座2-5納米晶廠，由MSL MEISHILONG負責芯片製造