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Re: [閒聊] 半導體產品有多難做?

看板C_Chat (希洽)作者 (人類に栄光あれ)時間2年前 (2021/07/24 08:36), 2年前編輯推噓170(172推 2噓 101→)
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※ 引述《Emerson158 (紅豆 X 八嘎 X 烏魯賽)》之銘言： : 以下有 : 漫畫《新石紀》微雷 : 不喜 : 請快左轉 : (防雷頁) : 總之, : 他們一路殺到印度-這個新人類跟數理異常強的詭異之國, : 找到龍水的兄弟,叫什麼來著 .. 窩也忘了 : 但是龍水弟根本不想上什麼太空, : 他只哀傷數千年後的蠻荒地球沒有電腦 ..no CS no Life.. : 問了千空:可以做出一台電腦嗎? : 千空回: : "半導體是地獄阿" : "需要5年,不,10年的時間" : 10年.. 半導體業做10年,身體都.. : 半導體產品有多難做阿? : 千空他們會做矽晶圓半導體? 還是直接殺進III-V族化合物半導體呢? : 由千空親自turn參數嗎? 避免讀者不是產線三寶，內容不會太深，也可能和實際有點差異 不管矽晶圓製造和封裝，單講在矽晶圓上面長各種device好了 假設今天只要做1種工作電壓的N和P型電晶體，配線只做1層 以應該是各家通用的標準65奈米製程為例，整個製程大概可以分成下面幾個loop 1. Device分割 2. Vt-Well離子布植 3. 閘極(Gate)氧化膜(OX)、多晶矽(Poly)成膜、閘極蝕刻 4. LDD離子布植、側壁(Spacer)成長、蝕刻 5. 源極(Source)、汲極(Drain)離子布植 6. 金屬矽化物(Silicide)成長 7. 配線成長 懶得畫圖了，借用一下維基的圖 做到6結束，Device大概會長成這個樣子 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:LDD-MOS_transistor_-_CMOS_with_STI.svg 以下稍微更詳細一點的說明，搭配圖片和想像力服用(不想看的可以end了) 1. Device分割 為了讓device之間的工作訊號不要互相干擾，要把它分開來，維基的圖裡面就是STI 這個loop最重要就是長出這個STI。從一片平平的什麼都沒有的矽晶圓開始，要： a. 先長氧化矽(SIO)、後長氮化矽(SIN) b. 光阻塗布、微影、顯像 為了把之後要做STI的地方打開來，用刻好的光罩對準後曝光，利用被光線照射與否 來分成顯像的時候光阻是否會被洗掉或留在晶圓表面上 顯像完以後圖中STI的部分沒有光阻，就是裸露的矽晶圓上1-a疊出來的膜 其他地方跟STI的差異就是上面有覆蓋光阻 c. STI蝕刻 1-b結束之後先挖掉SIN，再挖SIO，最後想辦法挖矽晶圓一路挖到最深 d. STI填充 用SIO填滿STI，但同時剛剛沒被挖掉的SIN上面也會有一堆SIO 所以要用研磨的方法把多餘的SIO磨掉，磨到SIN露出來為止 SIN露出來以後再把SIN拔掉，Device的分割就完成了 現在的矽晶圓上面會被STI插滿，讓之後Device會乖乖長在被STI圍起來的範圍 2. Vt-Well離子布植 這邊比較簡單，就是用一些雜質，從上面打進圖裡面看到p-doped well和n-doped well 所以需要 a. 光阻塗布、微影、顯像 一次只能打一種well，所以要先用光阻把沒有要打的那一邊關起來這次先打p-doped 那就把n-doped關起來，p-doped打開來 b. p-doped離子布植 就打離子而已 c. 拔光阻 打完以後的光阻沒用的要把它拔掉 d. 光阻塗布、微影、顯像 p-doped打過了就關起來，把n-doped打開來 e. p-doped離子布植 就打離子而已 f. 拔光阻 打完以後的光阻沒用的要把它拔掉 現在STI中間有很多n或p-doped well了 3. 閘極(Gate)氧化膜(OX)、多晶矽(Poly)成膜、閘極蝕刻 現在要做圖中gate oxide和poly silicon a. 先長Gate Oxide、再長poly silicon 現在整個矽晶圓表面上都被這兩層膜覆蓋 b. 做n+doped和p+doped的poly silicon 純淨的poly silicon導電度太低，需要摻雜一些雜質，做法跟2-a到2-f一樣 開一邊打一邊，就不再贅述 c. 長SIO 光阻不夠堅固，不能忍受長時間的蝕刻，所以先長一層SIO d. 光阻塗布、微影、顯像 把要留下凸出來Gate形狀的部分留下光阻 e. Gate蝕刻 先挖SIO，再挖poly silicon，再挖沒有被poly覆蓋的Gate oxide 這時候poly上面的SIO也會順便一起被挖掉 閘極(Gate)做好了 4. LDD離子布植、側壁(Spacer)成長、蝕刻 a. LDD離子布植 現在要做n/p-doped well上面往gate oxide靠近的n+/p+部分，做法跟2-a到2-f一樣 gate oxide正下方不會離子的原因是因為被poly silicon擋住離子就不會打進去 b. 側壁(Spacer)成長、蝕刻 長SIN、SIN蝕刻 看似很無意義，但是因為SIN不會平坦的長，而會隨著Gate的起伏成長 然後因為蝕刻具有方向性，只會向下 所以最後可以讓SIN變成圖裡面silicon nitride spacer的樣子 5. 源極(Source)、汲極(Drain)離子布植 這邊很簡單，做法跟2-a到2-f一樣，不再贅述 會比較深比較沒有往中間靠近是因為打得比較用力 還有因為上面被spacer擋住，所以離子不會跑去中間 6. 金屬矽化物(Silicide)成長 這邊也比較簡單，用金屬(鈷或鎳)原子打在已經做好device的整片晶圓上 然後加熱到特定溫度，利用金屬只會和多晶矽、單晶矽形成矽化物 不會和SIN、SIO形成矽化物的特性，讓silicide就只會長在Gate, Source, Drain上 到這邊結束後已經跟圖片長一模一樣了 7. 配線成長(這邊開始配這張圖https://tinyurl.com/6pkt5pe7 ) 配線基本上分成兩個部分，一種是水平方向的叫做Metal，一種是垂直方向的叫做Via 配線就是靠一層via一層metal這樣一直疊疊樂到該接的都接起來為止 然後跟最下面Device連接的Via又叫做Contact a. 絕緣層成膜、研磨 圖中紫色的部分就是絕緣層，先在整片晶圓表面都覆蓋絕緣層 然後因為絕緣層也會隨著gate的起伏而起伏，所以要研磨成平的 b. Contact微影、蝕刻 用微影把要做Contact的地方(灰色短棒狀)露出來，其他地方用光阻蓋住 把要做Contact的部分挖洞 c. Contact金屬成膜、研磨 整面長金屬上去 但是連絕緣層上面也會長滿金屬，所以用研磨把不要的地方磨掉，磨到絕緣層露出為止 d. 絕緣層成膜 再蓋一層絕緣層上去 e. Metal微影、蝕刻 用微影把要做Metal的地方(灰色長條狀)露出來，其他地方用光阻蓋住 把要做Metal的部分挖溝 f. Metal金屬成膜、研磨 整面長金屬上去 但是連絕緣層上面也會長滿金屬，所以用研磨把不要的地方磨掉，磨到絕緣層露出為止 接下來要更多層配線的話就重複更多次7-a到7-f就好，基本上代工廠裡面的事情就這樣 以上面這種device種類數來說，每個loop大概會有的stage數量是 1. 12 2. 6 3. 11 4. 8 5. 6 6. 4 7. 11 共58個stage，最後會留在成品上的材料應該有8種 把不會留在成品，但和製程直接相關的材料算進來應該至少10種以上 種類上不算太多，矽、鋁還好，但是要在石之世界找砷、硼、磷之類的東西可能比較難 製造難度上來說，不管他們要不要做無塵室 第一個會碰到的問題應該是要怎麼抽真空，這個應該之前做真空管就幹過了也還好 第二個比較麻煩的是跟矽有關的反應溫度大概都在攝氏1000度以上 可能得動員全村的人，才有辦法建一台碳高爐，來產生這麼高的溫度 真的建出來了，就會發現成品全部被碳汙染，只有一坨垃圾而已 所以如果我是千空的話，與其自己想半導體怎麼做 不如想辦法量產一堆復活液，划船到台灣，從新竹開始一路倒到台南 把GG和二哥的廠隨便挖幾個挖出來，叫復活的人全部滾回去輪班 以後就有源源不絕的半導體可以用了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 126.241.253.108 (日本) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_Chat/M.1627086968.A.16D.html
推
07/24 08:37, 2年前 , 1F
那個 我知道的MOS 是漢堡那個
07/24 08:37, 1F
→
07/24 08:39, 2年前 , 2F
內容不會太深？嗚嗚還是看不懂
07/24 08:39, 2F
推
07/24 08:40, 2年前 , 3F
肝壞掉石化再復活就修好惹 GG輪班救世界
07/24 08:40, 3F
推
07/24 08:40, 2年前 , 4F
這個發去八卦應該比較多人推
07/24 08:40, 4F
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07/24 08:41, 2年前 , 5F
自己Google…
07/24 08:41, 5F
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07/24 08:43, 2年前 , 6F
以為走錯板
07/24 08:43, 6F
推
07/24 08:44, 2年前 , 7F
推專業 這部有些部分有點困難
07/24 08:44, 7F
推
07/24 08:44, 2年前 , 8F
補推
07/24 08:44, 8F
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07/24 08:45, 2年前 , 9F
原來原串是158啊 這真的不用認真回了 他就一直問一些
07/24 08:45, 9F
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07/24 08:45, 2年前 , 10F
可以google的問題
07/24 08:45, 10F
推
07/24 08:45, 2年前 , 11F
還以為走錯版！認真給推
07/24 08:45, 11F
推
07/24 08:45, 2年前 , 12F
噢噢噢，太專業以至於看不懂= =
07/24 08:45, 12F
推
07/24 08:45, 2年前 , 13F
跟我想的一樣哈哈直接復活員工比較快
07/24 08:45, 13F
推
07/24 08:46, 2年前 , 14F
這只教科書上的一般通則實際製程更複雜整個FLOW是上千道
07/24 08:46, 14F
上千道的話應該已經是28奈米以下了吧？ 我自己建過65/55/40的標準flow，整個做到配線結束就算是40奈米的也沒有過500道 ※ 編輯: daviddyu0421 (126.241.253.108 日本), 07/24/2021 08:50:19
推
07/24 08:47, 2年前 , 15F
感覺前置科技樹要點太多了，例如無塵室又是一堆前置科技樹
07/24 08:47, 15F
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07/24 08:47, 2年前 , 16F
，這個科技產業要成熟的都會體系才能慢慢孕育
07/24 08:47, 16F
推
07/24 08:49, 2年前 , 17F
補充一下，更實際的說法是半導體是需要完整“產業鏈”的，
07/24 08:49, 17F
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07/24 08:49, 2年前 , 18F
要能夠使用生產出來的”chip”你還得需要更前段的設計與更
07/24 08:49, 18F
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07/24 08:49, 2年前 , 19F
後段的封裝，所以這個命題其實就實現面來說幾乎不可能成功
07/24 08:49, 19F
推
07/24 08:52, 2年前 , 20F
推最後一段
07/24 08:52, 20F
推
07/24 08:52, 2年前 , 21F
推專業
07/24 08:52, 21F
推
07/24 08:55, 2年前 , 22F
你這個才是真解法 不然靠他們自己怎麼可能弄出來
07/24 08:55, 22F
千空腦袋這麼好，應該去豬屎屋負責layout 每個禮拜開review meeting叫代工仔想辦法趕快把貨給我弄出來就好
推
07/24 08:56, 2年前 , 23F
漫畫分鏡畫個十年後就完成了
07/24 08:56, 23F
※ 編輯: daviddyu0421 (126.241.253.108 日本), 07/24/2021 08:57:50
推
07/24 08:57, 2年前 , 24F
別忘了 這是漫畫.jog
07/24 08:57, 24F
推
07/24 08:58, 2年前 , 25F
JPG啦～
07/24 08:58, 25F
推
07/24 08:59, 2年前 , 26F
輪班才是真的
07/24 08:59, 26F
推
07/24 09:01, 2年前 , 27F
反正不管怎麼解釋最後產線三寶都只能被酸 哭哭
07/24 09:01, 27F
推
07/24 09:01, 2年前 , 28F
只有人復活沒用啊，問題在器材在千萬年後都爛光了
07/24 09:01, 28F
推
07/24 09:02, 2年前 , 29F
輪班星人:好不容易解脫了誰跟你繼續輪班
07/24 09:02, 29F
用分紅和簽約金當誘餌又一堆人要上工了好嗎 ※ 編輯: daviddyu0421 (126.241.253.108 日本), 07/24/2021 09:03:56
推
07/24 09:06, 2年前 , 30F
這還只是製作方式 往下延伸還有器材跟原物料的問題喔
07/24 09:06, 30F
→
07/24 09:07, 2年前 , 31F
例如我們公司做的石英器具也是牽扯到一堆原物料跟產業
07/24 09:07, 31F
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07/24 09:08, 2年前 , 32F
然後要達到GG的要求在尺寸跟純度上都花了很多時間克服
07/24 09:08, 32F
基本的耐溫，還要不能沒事亂掉particle下來，不能有太多金屬汙染之類的要求很多 ※ 編輯: daviddyu0421 (126.241.253.108 日本), 07/24/2021 09:10:42
推
07/24 09:10, 2年前 , 33F
結論: 重建產線(X) 復活產線(O)
07/24 09:10, 33F
推
07/24 09:13, 2年前 , 34F
我們是要求完全不能有金屬汙染喔XD中間氟酸不知洗多少次了
07/24 09:13, 34F
還有 201 則推文
還有 10 段內文
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07/24 14:08, 2年前 , 236F
種語言混雜才會很氣
07/24 14:08, 236F
推
07/24 14:09, 2年前 , 237F
划船到台灣真的笑死 超級合理
07/24 14:09, 237F
→
07/24 14:11, 2年前 , 238F
而且就算製程的東西都搞好了 在設計方面又是一個大工程
07/24 14:11, 238F
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07/24 14:11, 2年前 , 239F
沒有EDA tool的輔助 要一個一個邏輯閘去組成 根本瘋了
07/24 14:11, 239F
推
07/24 14:16, 2年前 , 240F
這種文也有人能扯政治？笑死
07/24 14:16, 240F
推
07/24 14:19, 2年前 , 241F
笑死 被復活起來輪班
07/24 14:19, 241F
推
07/24 14:25, 2年前 , 242F
中英混雜要看情況，原po也有舉反例了，不是每個混雜都不
07/24 14:25, 242F
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07/24 14:26, 2年前 , 243F
好，只是科技業這類重邏輯的行業，用英文語系的思考模式
07/24 14:26, 243F
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07/24 14:27, 2年前 , 244F
會混雜英文單字在裡面是有他們的原因的
07/24 14:27, 244F
推
07/24 14:34, 2年前 , 245F
混雜語言並沒有問題啊，因為那是固有專業名詞，不好翻譯。
07/24 14:34, 245F
推
07/24 14:52, 2年前 , 246F
中英文混雜是英文專業領域的縮寫太多
07/24 14:52, 246F
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07/24 14:53, 2年前 , 247F
例如生醫領域的PCR DNA Ct值 用中文全名很長
07/24 14:53, 247F
推
07/24 14:57, 2年前 , 248F
CMP，是化學機械研磨機
07/24 14:57, 248F
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07/24 14:57, 2年前 , 249F
問你要講前者還是後者
07/24 14:57, 249F
推
07/24 15:00, 2年前 , 250F
嗯嗯 跟我想的一樣
07/24 15:00, 250F
推
07/24 15:00, 2年前 , 251F
EE：我選擇石化，拜託不要叫我
07/24 15:00, 251F
推
07/24 15:09, 2年前 , 252F
跟我想法差不多
07/24 15:09, 252F
推
07/24 15:21, 2年前 , 253F
嗯嗯，跟我想的一樣
07/24 15:21, 253F
推
07/24 15:29, 2年前 , 254F
那些英文沒辦法吧，我覺得已經很收斂了
07/24 15:29, 254F
→
07/24 15:29, 2年前 , 255F
有的就是用英文才最準確，有的是學校教授跟公司主管
07/24 15:29, 255F
→
07/24 15:29, 2年前 , 256F
都叫你這樣講
07/24 15:29, 256F
推
07/24 15:34, 2年前 , 257F
Fa 灰燼復活啦 輪班... 躺回去好惹 不想傳火救世界惹
07/24 15:34, 257F
推
07/24 15:35, 2年前 , 258F
對不起我進錯版了…
07/24 15:35, 258F
→
07/24 15:36, 2年前 , 259F
不過既然只是要電腦應該作出原始真空管的就行了吧？
07/24 15:36, 259F
推
07/24 15:53, 2年前 , 260F
不用到65nm 我看光是particle 連1um都有問題了
07/24 15:53, 260F
推
07/24 16:01, 2年前 , 261F
推
07/24 16:01, 261F
推
07/24 16:48, 2年前 , 262F
我看懂（結論）了
07/24 16:48, 262F
推
07/24 16:52, 2年前 , 263F
別以為死了就可以解脫，給我起來輪班
07/24 16:52, 263F
推
07/24 17:10, 2年前 , 264F
最後結論是來台灣復活產線笑死XDDD
07/24 17:10, 264F
推
07/24 17:38, 2年前 , 265F
下一回復活台ㄐㄐ員工
07/24 17:38, 265F
推
07/24 18:02, 2年前 , 266F
講那麼多你還沒提到測量模型跟方式的建立，只會在做也
07/24 18:02, 266F
→
07/24 18:02, 2年前 , 267F
是瞎子摸象
07/24 18:02, 267F
推
07/24 20:34, 2年前 , 268F
認真給推
07/24 20:34, 268F
推
07/24 22:00, 2年前 , 269F
我每天送的東西做不做的出來都是問題還機台。。。
07/24 22:00, 269F
→
07/24 22:01, 2年前 , 270F
藥水：最簡單的就是雙氧水、硫酸，其他什麼阿里布達的
07/24 22:01, 270F
→
07/24 22:01, 2年前 , 271F
都是現代化工廠才能做得出來或是純度足夠的產品
07/24 22:01, 271F
→
07/24 22:02, 2年前 , 272F
氣體：光鋼瓶製作就跟做大砲一樣了
07/24 22:02, 272F
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07/24 22:02, 2年前 , 273F
膠膜：晶片上面的東西不能直接擦掉，要用膠膜點掉
07/24 22:02, 273F
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07/24 22:03, 2年前 , 274F
這種製膠技術跟前面藥水一樣也是現代化科技才有辦法
07/24 22:03, 274F
推
07/24 23:07, 2年前 , 275F
結論正確 台灣奴工很多 復活起來超好用
07/24 23:07, 275F
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