一文学习晶圆厂各环节术语中英文释义

　　今天由AMEYA360带您了解晶圆厂各环节术语的释义。

　　一、工艺动力系统

　　1. 厂房与排气系统

　　CUP：Central Utility Plant，中央动力厂房

　　GEX：General EXhaust，普通级热排气

　　SEX：Scrubber EXhaust，酸排气

　　VEX：Volatile Organic Compound EXhaust，有机溶剂排气

　　AEX：Ammonia EXhaust，碱性排气

　　2. 公用设施

　　PCW：Process Cooling Water，工艺冷却水

　　PV：Process Vacuum，工艺真空

　　HV：House Vacuum，真空吸尘

　　CW：City Water，自来水

　　3. 监控与控制

　　FMCS：Facility Monitoring Control System，厂务监控系统

　　MCC：Motor Control Center，马达控制中心

　　VFD：Variable Frequency Device，变频器

　　二、空调与通风系统(HVAC)

　　1. 空气处理设备

　　AHU：Air Handling Unit，空调箱

　　MAU：Make-up Air Unit，外气空调箱

　　VAV：Variable Air Volume Box，可变风量风箱

　　FFU：Fan Filter Unit，风机过滤器

　　2. 过滤与净化

　　HEPA：High Efficiency Particulate Filter，高效过滤器

　　ULPA：Ultra Low Penetration Filter，超高效过滤器

　　A/S：Air Shower，空气浴尘室

　　A/L：Air Lock，气闭门室

　　3. 通风与防火

　　FD：Fire Damper，防火风门

　　FSD：Combined Fire Smoke Damper，防火防烟风门

　　SD：Smoke Damper，防烟风门

　　SF：Smoke Fan，消防排烟风机

　　EF：Exhaust Fan，通风排气风机

　　三、电力与监控系统

　　SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition，监视控制和数据采集系统

　　CCTV：Close Circuit Television，闭路电视

　　PA：Public Address System，广播系统

　　FA：Fire Alarm System，火灾报警系统

　　四、水处理系统

　　1. 纯水与废水

　　UPW：Ultra Pure Water，超纯水

　　RO：Reverse Osmosis，逆渗透膜

　　DI：Deionized Water，去离子水

　　TOC：Total Organic Carbon，总有机碳

　　2. 废水类型

　　FWW：Fluoride Waste Water，低浓度氢氟酸废水

　　HFW：High Fluoride Waste Water，高浓度氢氟酸废水

　　IWW：Industry Waste Water，工业废水

　　OWW：Organic Waste Water，有机溶剂废水

　　DAHW：Drain Ammonia Hydride Wastewater，含氨废水

　　3. 回收与处理

　　RCL：Recycle Water，制程回收循环水

　　RCM：Reclaim Water，制程回收再利用水

　　BGW：Backgrinding Waste Water，晶背研磨废水

　　SAW：Sulfuric Acid Waste Water，硫酸废液

　　五、气体与化学系统

　　VMB：Valve Manifold Box，阀箱

　　VMP：Valve Manifold Panel，阀盘

　　GMS：Gas Monitoring System，气体监测系统

　　CDS：Chemical Dispense System，化学供液系统

　　SDS：Slurry Dispense System，化学研磨液供液系统

　　六、环境安全卫生(ESH)

　　SCBA：Self Contained Breathing Apparatus，自给式空气呼吸器

　　ISO：International Organization for Standardization，国际标准化组织

　　七、通用工艺术语(按字母排序)

　　A

　　Acetone：丙酮，有机溶剂，用于光阻清洗，具神经毒性。

　　AEI：After Etching Inspection，蚀刻后检查，确保良率。

　　Al-Cu-Si：铝硅铜合金，用于金属溅镀，减少电荷迁移。

　　B

　　Backing Pump：辅抽泵，配合高真空泵建立真空。

　　BPSG：Boron-Phosphor-Silicate-Glass，硼磷硅玻璃，用于介电层平坦化。

　　BOE：Buffer Oxide Etching，氢氟酸缓冲液，蚀刻氧化层。

　　C

　　CMP：Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨，表面平坦化。

　　CMOS：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体，低功耗集成电路。

　　Cycle Time：生产周期时间，原料到成品的制造时间。

　　D

　　Diffusion：扩散，高温下杂质原子渗入硅片，改变电性能。

　　Dry Oxidation：干式氧化，仅用氧气生成高质量氧化层。

　　Dummy Wafer：挡片，保护炉管边缘产品，平衡工艺条件。

　　E

　　ETCH：蚀刻，利用化学或物理方法定义电路图案，分湿刻和干刻。

　　Epitaxy：磊晶，在硅片表面生长单晶层。

　　ESD：Electrostatic Discharge，静电放电，需防静电措施防护。

　　F

　　Field Oxide：场氧化层，隔离晶体管的厚氧化层。

　　Four Point Probe：四点测针，测量硅片薄层电阻(Rs)。

　　G

　　Gate：闸极，MOS 晶体管的控制电极，常用多晶硅或金属制成。

　　Gas Cabinet：气体储柜，负压储存气体钢瓶，防止泄漏。

　　八、设备与技术

　　Cryopump：低温泵，利用低温凝结和吸附原理抽气，达高真空。

　　Dry Pump：干式真空泵，螺杆原理直接抽气，用于低真空环境。

　　Ellipsometer：椭圆测厚仪，利用偏光测量薄膜厚度和折射率。

　　九、可靠性与测试

　　Burn-in：预烧试验，高温老化筛选早期失效产品。

　　EM Test：Electron Migration Test，电子迁移测试，评估金属导线可靠性。

　　CV Shift：电容 - 电压偏移测试，评估氧化层电荷稳定性。

　　十、洁净室技术(Cleanroom)

　　1. 洁净等级标准

　　ISO 14644-1 等级：

　　气流模式：

　　垂直层流(Vertical Laminar Flow)：气流自天花板垂直向下，粒子污染少，用于高精密工序(如光刻)。

　　水平层流(Horizontal Laminar Flow)：气流沿水平方向流动，成本较低，适用于辅助区域。

　　紊流(Turbulent Flow)：气流无规则，用于低等级洁净室(如仓储区)。

　　2. 控制要点

　　压差管理：相邻区域压差≥10Pa，防止污染扩散(如晶圆区→通道→更衣室)。

　　微振动控制：光刻机等精密设备需振动频率<10Hz，振幅<1μm。

　　温湿度精度：光刻区控制在 23±0.1℃，湿度 55±2% RH，避免热胀冷缩影响线宽。

　　十一、先进制造工艺

　　1. 光刻技术(Photolithography)

　　曝光设备：

　　Stepper(步进机)：逐场曝光，分辨率高(如 ASML NXE:3400B，分辨率 13nm)。

　　Scanner(扫描机)：光束与晶圆同步扫描，适合大面积曝光(如 DRAM 制造)。

　　光阻类型：

　　正光阻：曝光后易溶于显影液，形成正型图案(主流，如 AZ 系列)。

　　负光阻：曝光后难溶于显影液，形成负型图案(用于厚膜工艺)。

　　关键步骤：

　　HMDS 预处理：增强光阻与晶圆附着力。

　　Post-Exposure Bake(PEB)：减少驻波效应，稳定图案。

　　2. 薄膜沉积

　　PVD(物理气相沉积)：

　　溅射(Sputtering)：利用离子轰击靶材，沉积金属层(如 Al、Cu)，台阶覆盖好。

　　蒸镀(Evaporation)：加热蒸发源(如 Au)，适用于高纯度薄膜，但均匀性较差。

　　ALD(原子层沉积)：

　　原理：反应物分阶段脉冲式通入，逐层生长(每层厚度 0.1-1nm)。

　　应用：高 k 介质层(HfO₂)、阻挡层(Al₂O₃)，用于 3nm 以下节点。

　　3. 刻蚀技术

　　干法刻蚀类型：

　　反应离子刻蚀(RIE)：离子轰击 + 化学反应，兼顾各向异性与刻蚀速率。

　　原子层刻蚀(ALE)：类似 ALD，逐层刻蚀，精度达原子级(如 SiO₂刻蚀选择比>1000:1)。

　　气体选择：

　　硅刻蚀：SF₆(化学)+O₂(聚合物抑制)。

　　金属刻蚀：Cl₂/BCCl₃(Al)、H2/Ar(Cu)。

　　十二、检测与量测技术

　　1. 在线检测设备

　　光学显微镜(OM)：检测微米级缺陷(如桥接、断线)，倍率 50-1000 倍。

　　扫描电子显微镜(SEM)：分辨率达纳米级(如 5nm)，用于 CD 量测、缺陷定位。

　　聚焦离子束(FIB)：用 Ga + 离子束切割 / 沉积，制备 TEM 样品或修复电路。

　　X 射线衍射(XRD)：分析薄膜应力、晶向(如 SiN 的应力值>1000MPa 需返工)。

　　2. 电学测试

　　探针台(Probe Station)：晶圆级电测，检测 MOS 管阈值电压(Vt)、漏电流(Idss)。

　　WAT(Wafer Acceptance Test)：通过测试键(Test Key)评估工艺均匀性(如接触电阻<10Ω)。

　　AOI(自动光学检测)：利用 AI 算法识别缺陷(如图案偏移>5% 报警)。

　　十三、材料科学与关键耗材

　　1. 半导体材料

　　衬底：

　　Si：占 95% 以上，直径主流 300mm(12 英寸)，向 450mm 发展。

　　化合物半导体：GaAs(射频器件)、SiC/GaN(功率器件，耐高压高温)。

　　高 k 介质：HfO₂(k=25)替代 SiO₂(k=3.9)，减少栅极漏电流(如 FinFET/GAA 结构)。

　　光罩材料：

　　石英玻璃：透光率>90%，用于传统光罩。

　　相移光罩(PSM)：通过相位差增强分辨率，用于 130nm 以下工艺。

　　2. 关键耗材

　　光刻胶：

　　ArF 光刻胶：适用于 193nm 波长，分辨率至 28nm(如信越化学、JSR)。

　　EUV 光刻胶：灵敏度<10mJ/cm²，颗粒污染<10nm(如东京应化)。

　　研磨液(Slurry)：

　　氧化物研磨：SiO₂颗粒 + 酸性 / 碱性添加剂(如 Cabot Micro-Materials)。

　　金属研磨：Al₂O₃颗粒 + 氧化剂(用于 Cu CMP)。

　　十四、自动化与智能制造

　　1. 生产管理系统

　　MES(制造执行系统)：实时追踪工单进度、设备状态，良率预警(如良率<90% 自动停线)。

　　AGV(自动导引车)：晶圆盒(FOUP)运输，定位精度 ±5mm，对接洁净室传递窗。

　　2. 智能工艺优化

　　机器学习(ML)：

　　预测刻蚀均匀性(R²>0.95)，优化气体流量配比。

　　分析缺陷模式，定位工艺瓶颈(如光刻机台污染识别)。

　　数字孪生(Digital Twin)：虚拟仿真工厂运行，提前验证新工艺(如 ALD 沉积参数优化)。

　　十五、能源管理与可持续性

　　能耗分布：

　　洁净室空调：40-50%(如 FFU 风机功耗>1000kW)。

　　工艺设备：30-40%(如 CVD 炉管、光刻机)。

　　节能技术：

　　余热回收：将工艺废气热量用于预热新风，节能 15-20%。

　　太阳能 / 风能：台积电南京厂太阳能装机容量 10MW，年减碳 8000 吨。

　　废水回用：超纯水制备排水(RO 浓水)经处理后，回用至冷却塔(回收率>70%)。

　　十六、安全与合规

　　1. 危险化学品管理

　　特气系统(SEMI S2/S8)：

　　NF₃、Cl₂等腐蚀性气体需双套管输送，泄漏侦测响应时间<10 秒。

　　气瓶柜配备 SCBA、洗眼器，定期执行 MSDS 培训。

　　ESD 防护：

　　地面电阻 10⁶-10⁹Ω，人员佩戴离子手环(电压<100V)。

　　晶圆盒(FOUP)接地电阻<1Ω，避免静电放电损伤。

　　2. 环保法规

　　SEMI 标准：废水氟离子浓度<10ppm，VOCs 排放<50ppm。

　　ISO 45001：建立职业健康安全管理体系，如刻蚀废气需经 Scrubber 处理至达标。

　　十七、新兴技术与趋势

　　1. 先进封装

　　Chiplet(小芯片)：将逻辑、存储等模块分芯片制造，通过 TSV/UBM 互连，良率提升 20%。

　　扇出型封装(Fan-Out)：晶圆级封装，线宽<10μm，用于 AI 芯片(如高通 Snapdragon)。

　　2. 下一代光刻

　　EUV 光刻：波长 13.5nm，单次曝光分辨率 2nm，ASML NXE:3600D 已用于 3nm 节点。

　　纳米压印(NIL)：成本比 EUV 低 50%，适用于存储芯片(如 Intel 3D NAND)。

　　3. 三维制造

　　3D NAND：堆叠层数突破 1000 层(如三星 V-NAND)，通过 ALD 实现层间绝缘。

　　GAA 晶体管：全环绕栅极结构，替代 FinFET，漏电降低 90%(如台积电 3nm 工艺)。

　　十八、常见工艺问题与解决方案

　　应用场景示例

　　逻辑芯片工厂(如 Intel)：重点关注光刻精度(EUV)、GAA 晶体管工艺，洁净室等级 ISO 1-5 级。

　　存储芯片工厂(如三星)：侧重 3D NAND 堆叠、ALD 薄膜均匀性，大量使用 AOI 检测缺陷。

　　功率半导体工厂(如英飞凌)：采用 SiC/GaN 外延生长、深硅刻蚀(DRIE)，需特气(H₂)安全管控。