晶圓代工是什麼意思

晶圓代工(Wafer Fabrication)是指專業的半導體製造公司(稱為晶圓代工廠)為其他公司製造積體電路(IC)、離散元件(Discrete Components)或微型機電系統(MEMS)的過程。這些代工廠擁有先進的工藝技術和設備,能夠生產各種規格和複雜程度的晶圓。

晶圓代工廠通常不設計自己的產品,而是依據客戶提供的設計圖紙進行生產。客戶可能是無晶圓廠的半導體公司(Fabless Semiconductor Companies),這些公司專注於積體電路設計,但不擁有自己的晶圓廠。晶圓代工模式讓這些無晶圓廠公司能夠專注於其核心競爭力,即設計創新,同時將生產製造委託給專業的代工廠。

晶圓代工的流程通常包括以下幾個主要步驟:

  1. 晶圓準備:使用高純度的單晶矽製造出圓形的晶圓片。
  2. 光刻與蝕刻:在晶圓上塗覆光阻材料,然後透過光刻技術將電路圖案轉印到光阻上,接著使用蝕刻技術將晶圓上的材料去除,形成電路結構。
  3. 薄膜沉積:在晶圓上沉積不同種類的薄膜,如氧化矽、氮化矽、多晶矽等,以形成電路中的不同層次。
  4. 摻雜與激活:透過離子植入技術向晶圓中植入特定的雜質,以改變矽的電性,形成PN結或改變半導體的電阻率。
  5. 晶圓檢測與切割:在晶圓製造過程中進行電性測試,確保每個晶粒(Die)的功能正常。然後將晶圓切割成單個的晶粒。
  6. 封裝與測試:將晶粒進行封裝,保護晶粒並提供電連接,最後進行最終的電性測試。

晶圓代工模式在半導體產業中非常重要,它允許不同的公司專注於自己的強項,從而促進了整個產業的創新和發展。全球最大的晶圓代工廠包括台積電(TSMC)、三星(Samsung)、聯電(UMC)、格羅方德(GlobalFoundries)和中芯國際(SMIC)等。