Hello，大家好，今天我们来聊聊半导体智能制造中的Process Flow.

最开始，我到制造部进行培训的时候，培训老师就给我Process Flow--让我背诵。让我背诵方程式也好，英文单词也好，关键是里面都是大写的，简写的英文字母，没一个我认识的。

例如：EPI-DEP，PAD-OX，STI，ILD-DEP，BS-ET，QC-INS......有一种要崩溃的感觉，汗！

后来慢慢的才理解，都是英文单词的缩写。

如：STI（Shallow Trench Isolation），浅沟槽绝缘; 浅沟隔离，

ILD（Inter Layer Dielectric），夹层电介质，

终于知道为什么要给大家科普那么多半导体的英文单词啦，这些都是基础。

什么是Flow?

在半导体智能制造中，“Flow” 通常指的是Process Flow，即工艺流程。它是制造一个产品，按照一定的工艺步骤顺序进行排列的文件，涵盖了从晶圆初始状态到最终芯片形成的各个环节。

早期的时候，MES系统不发达时，用的是纸本的Run Card，按照Run Card上的Flow一步一步执行，每走完一步签个字确认。

现在MES系统先进啦，只要拿个Barcode机扫一扫，啥Flow都能查到。

一般来说，TD或PIE先制定好Process Flow，将将产品的整个生产过程详细划分，每一个工艺步骤都按照前段（FEOL），中段（MEOL），后段（BEOL）制程的工艺顺序进行排列，包括扩散、光刻、蚀刻、薄膜沉积、离子注入等。例如先通过扩散在晶圆上长氧化膜，然后再进行光刻将电路图案转移到晶圆上，接着通过蚀刻去除光刻胶，再扩散或者离子注入等等。

图片来自于mianfeiwendang

Flow中包含哪些信息？

站点信息（Step）：每个工艺站点都有特定的名称和编号，代表不同的工序段，有时不同工序段可能涉及不同的部门和设备，如蚀刻部门、光刻部门等。

主反应工艺：指的是制造过程中的核心有化学或物理反应的工艺步骤，涉及芯片功能的关键操作，如光刻确定电路图案、掺杂（离子注入）改变半导体导电类型等。

量测工艺：指的是检查每一步工艺是否达到预定标准，通常在每个关键步骤的前后进行测量或测试，如测量扩散前后的膜厚，光刻后的图案尺寸，蚀刻的深度等等。

工程数据的收集和卡控：指的是对于量测工艺步骤中的数据进行采集和监控等设置，在 “FLOW” 中明确规定量测项、卡控范围（UCL，LCL，USL，LSL等）和量测点数目（即测试时要测量的具体区域和数量）。

设备选用和配置：指的是每个工艺步骤所需要的设备类型，确保工艺操作的设备符合技术要求，不同的工艺可能需要特定型号和规格的设备，有时同一种设备根据前后段制程的需求还得分开使用。

Wafer 污染等级：指的是晶圆在不同工艺步骤所需的环境洁净度要求。例如：前段制程不含有金属工艺，后段制程含有金属工艺，前段的工艺完成后转到后段工艺时，装载晶圆的FOUP要进行更换，且后段的晶圆严禁在前段的设备中使用，以避免污染物影响芯片性能和质量。

图片来自于Zhihu

FLOW的版本管理

一般来说由多个Step组成Route，由多个Route组成Flow。基于产品的迭代和特殊情况下，可能需要对"FLOW"种的某些步骤或参数进行修改，这时就需要记录和管理不同版本的 “FLOW” ，确保每次工艺变更都有明确记录，就类似于程序代码的版本控制，这对于确保生产过程的稳定性和可追溯性至关重要。

MES系统的成败，需要首先关注“FLOW”的建模，“FLOW”是半导体智能制造中的关键模块，产品制造的前提就是“Flow”的建模，为制造提供了清晰、系统的工艺路径和标准，保证各个工艺步骤能够无缝连接，并确保每个环节都能达到预期的质量要求。

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