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- 1 半导体制造厂
- 2 半导体制造厂发展史
半导体制造厂
在微电子工业中，半导体制造工厂,是指制造诸如集成电路之类的器件的工厂。
为了制造其他公司（例如无厂半导体公司）的设计而制造半导体厂的业务被称为铸造厂。如果铸造厂也不能自己生产设计，则称为纯半导体铸造厂。如果铸造厂生产自己的设计，则称为集成设备制造商（IDM）
晶圆厂需要许多昂贵的设备才能运行。据估计，建造新晶圆厂的成本超过10亿美元，价值高达3-4亿美元的情况并不罕见。台积电在台湾的Fab15 300 mm 晶圆制造厂投资了93亿美元。同一家公司的估计表明，他们未来的晶圆厂可能耗资200亿美元。
晶圆厂的中心部分是洁净室，在洁净室中可以控制环境以消除所有灰尘，因为即使只有一个斑点也会破坏微电路，该微电路的纳米级特征比灰尘小得多。洁净室也必须减震，以实现纳米级的机器对准，并且必须保持在狭窄的温度和湿度范围内。控制温度和湿度对于最小化静电至关重要。电晕放电源也可用于减少静电。通常，晶圆厂将以以下方式建造：屋顶可能装有空气处理设备，可以抽吸，净化和冷却外部空气；空气室用于将空气分配到几个落地式风扇过滤器单元，它们也是无尘室天花板的一部分，无尘室本身（可能有一个或多个楼层），包含化学物质输送，净化和销毁系统的洁净子工厂，以及包含电气设备的底层设备。
除蚀刻、清洁、掺杂和切割机外，洁净室还包含用于光刻的步进机。所有这些设备都非常精确，因此非常昂贵。用于处理300毫米晶圆的最普通设备的价格从$ 700,000到$ 4,000,000以上，少数设备的价格高达$ 130,000,000（例如，步进机）。一个典型的晶圆厂将拥有数百个设备项目。
半导体制造厂发展史
通常，芯片制造技术的进步要求建造一个全新的晶圆厂。过去，用于装配晶圆厂的设备并不是很昂贵，并且有大量较小的晶圆厂生产少量芯片。然而，自那以后，最新设备的成本已经上升到新的晶圆厂可能耗资数十亿美元的地步。
成本的另一个副作用是利用较老的晶圆厂的挑战。对于许多公司而言，这些较早的晶圆厂可用于生产针对独特市场的设计，例如嵌入式处理器，闪存和微控制器。但是，对于生产线有限的公司，通常xxx是出租晶圆厂或完全关闭晶圆厂。这是由于升级现有晶圆厂以生产需要更新技术的设备的成本超过全新晶圆厂的成本的趋势。
生产更大晶片的趋势已经出现，因此每个处理步骤都同时在越来越多的芯片上执行。目标是将生产成本分散在大量可销售的芯片上。不可能（或至少不可行）改装机械以处理更大的晶圆。这并不是说使用较小晶圆的铸造厂已经过时；较老的铸造厂可以更便宜地运营，对于简单的芯片而言具有更高的产量，并且仍然具有生产力。
截至2014年，当前最新的晶圆尺寸为300毫米（12英寸）。该行业的目标是到2018年将晶圆尺寸扩大到450 mm。截至2014年3月，英特尔预计到2020年将部署450 mm晶圆。此外，还有很大的推动力，以实现半导体芯片生产的完全自动化。开始到结束。这通常被称为“ 熄灯工厂 ”概念。
国际Sematech制造计划（ISMI）是美国财团SEMATECH的扩展，正在赞助“ 300 mm Prime”计划。该计划的重要目标是使晶圆厂能够生产更多数量的较小芯片，以应对消费电子产品中较短的生命周期。逻辑是，这样的晶圆厂可以更轻松地生产较小的批次，并且可以有效地将其生产转换为各种新型电子设备的芯片。另一个重要目标是减少处理步骤之间的等待时间。
