定義
晶圓代工前段（FEOL/MEOL/BEOL）的製程設備、檢測量測設備與廠內自動化（AMHS）總覽；本頁為 hub，串連各細項技術頁。
圖解
主流程：
flowchart LR
A[晶圓準備] --> B[FEOL前段<br/>形成電晶體]
B --> C[MOL中段<br/>接觸孔/接觸金屬]
C --> D[BEOL後段<br/>多層金屬互連]
D --> E[晶圓測試<br/>CP Test]
E --> F[切割/封裝<br/>最終測試]
設備分類 × 設備 × 廠商總覽：
flowchart LR
ROOT(["晶圓代工<br/>製程設備"])
subgraph PROC["製程設備（國際大廠寡占）"]
direction TB
P1["薄膜沉積 CVD/PVD/ALD<br/>AMAT・Lam・TEL・ASM"]
P2["CMP 平坦化<br/>AMAT・Ebara"]
P3["黃光微影<br/>曝光 ASML/Nikon/Canon<br/>Track TEL/SCREEN"]
P4["蝕刻 乾/濕<br/>Lam・TEL・AMAT"]
P5["擴散・離子佈植<br/>爐管 TEL/Kokusai<br/>佈植 AMAT/Axcelis"]
P6["清洗<br/>SCREEN・TEL・Lam"]
P7["CP Test<br/>Prober + Probe Card + ATE"]
end
subgraph METRO["檢測量測設備（廠商取自 Canva 圖）"]
direction TB
M1["膜厚/折射率/光阻厚度<br/>KLA・Nova"]
M2["表面缺陷檢測<br/>KLA・Hitachi・Onto・Screen"]
M3["缺陷複檢 Review SEM<br/>Applied Materials・Hitachi・KLA"]
M4["CD-SEM 關鍵尺寸<br/>Hitachi・Applied Materials・KLA"]
M5["Overlay 疊對量測<br/>KLA・Onto"]
M6["OCD 輪廓<br/>KLA・Nova"]
M7["翹曲檢測<br/>KLA・Toho・Onto"]
M8["AFM 粗糙度/dishing<br/>Bruker・Hitachi・Park"]
M9["金屬污染 ICP-MS/TXRF<br/>Agilent・Thermo Fisher・Bruker・Rigaku"]
M10["片電阻 四點探針/非接觸<br/>KLA・Semilab"]
M11["退火溫控 TC Wafer<br/>KLA"]
end
subgraph AMHS["AMHS 廠內自動化搬運"]
direction TB
A1["Sorter 晶圓分批/排序"]
A2["EFEM 設備前端模組"]
A3["Stoker 暫存倉儲"]
A4["Foup Checker 載具檢查"]
A5["Foup Cleaner 載具清洗"]
A6["OHT 天車搬運（E84 交握）"]
end
ROOT --> PROC
ROOT --> METRO
ROOT --> AMHS
圖例說明
檢測量測設備的廠商對應取自原 Canva 心智圖；製程設備為該環節國際主要設備商（產業共識，非個案客戶關係）。原始 Canva 心智圖留存於 memo_晶圓代工設備介紹_20260524（連結：https://canva.link/zblzqfusik97lyk）。
製程設備
| 製程 | 原理與設備重點 |
|---|---|
| 薄膜製程（CVD/PVD/ALD） | 薄膜製程作為導電層與絕緣保護層，分為 CVD、PVD、ALD。階梯覆蓋率 PVD < CVD < ALD，PVD 容易產生空洞，ALD 最均勻但製程難度高、設備成本最高。參見 技術_薄膜沉積 |
| CMP | 薄膜後表面常凹凸不平，許多製程會送到 CMP 將表面處理光滑。CMP 使用 slurry 軟化材料並提供化學反應與機械研磨，研磨頭吸住晶圓並控制 wafer 與研磨墊接觸。參見 技術_CMP |
| 黃光微影 | 黃光微影將光罩上的電路圖案轉移到晶圓表面的光阻上，流程包含光阻塗佈、烘烤、曝光、顯影。Track 負責光阻塗佈、烘乾與顯影，曝光機透過光源與透鏡將光罩圖案縮小後成像在 wafer 上。 |
| 蝕刻 | 蝕刻將黃光定義好的圖案真正轉移到薄膜或矽晶圓上，分為乾蝕刻與濕蝕刻。乾蝕刻利用電漿轟擊晶圓表面，方向性與精度較高；濕蝕刻使用化學溶液溶解材料，設備成本較低、UPH 較高，但液體沒有方向性，容易同時往垂直與橫向蝕刻。參見 技術_RIE反應離子蝕刻 |
| 擴散（爐管 / 離子佈植） | 矽本身導電能力不高，因此需要摻入特定雜質形成 P 型或 N 型半導體。爐管擴散利用高溫與濃度差讓雜質滲入晶圓，可批次處理但精度較差；離子佈植用電場加速離子打入晶圓中，精度較高但會破壞晶格，後續通常需要退火修復晶格並活化摻雜。 |
| 清洗 | 清洗製程主要去除光阻、蝕刻殘留物、CMP slurry、金屬污染、有機污染與微粒等污染物。清洗方式包含溶液浸泡、單晶圓旋轉噴淋、機械刷洗、二流體清洗、兆聲波清洗、Plasma 清洗、UV 臭氧清洗等。 |
| CP Test | CP Test 是 wafer 進入切割與封裝前的電性測試，用來篩選良品與不良品。測試時 wafer 放在 Wafer Prober 上，Probe Card 探針接觸晶圓上的 Pad，Test Head 將測試訊號送到 wafer 並把結果回傳給 ATE 設備。 |
檢測量測設備
| 設備類型 | 用途 | 國際主要廠商 |
|---|---|---|
| 膜厚 / 折射率 / 光阻厚度 | 量測氧化層/氮化層/光阻/金屬膜厚度 | KLA、Nova |
| 表面缺陷檢測（微粒/刮傷/污染） | 光照射看反射/散射光找缺陷 | KLA、Hitachi、Onto、Screen |
| 缺陷複檢 Review SEM | 接在表面檢測後，依座標移到缺陷位置，高倍電子束掃描分類 | Applied Materials、Hitachi、KLA |
| CD-SEM 關鍵尺寸 | 黃光/蝕刻後量線寬/孔徑/間距/溝槽寬 | Hitachi、Applied Materials、KLA |
| Overlay 疊對量測 | 層與層對位 | KLA、Onto |
| OCD / 輪廓 | 光學量圖案輪廓 | KLA、Nova |
| 翹曲檢測 | 薄膜/退火/離子佈植/CMP 後應力致彎曲 | KLA、Toho、Onto |
| 表面粗糙度 / 平坦度 / dishing / erosion（AFM） | CMP 後平坦度 | Bruker、Hitachi、Park |
| 金屬污染（ICP-MS / TXRF） | 金屬離子污染檢測 | Agilent、Thermo Fisher、Bruker、Rigaku |
| 片電阻（四點探針 / 非接觸式） | 摻雜/薄膜阻值 | KLA、Semilab |
| 退火溫度監控（TC Wafer / Wireless Sensor Wafer） | 量測製程溫度均勻性 | KLA |
| 有機殘留 / 薄膜殘留 | 有機殘留/薄膜殘留檢測 | Rigaku |
非製程設備 / 自動化 AMHS
- Sorter：在高潔淨度環境中負責 FOUP 間晶圓傳送，支援分批、合批、載具轉換、良品與不良品區分、wafer 排序等需求。Sorter 內建 aligner，可進行 notch 對位。
- EFEM：OHT 將 FOUP 放至 LOADPORT 後，ROBOT 手臂將 wafer 傳送至目標位置，例如量測機的量測平台。EFEM 可理解為 OHT 與目標機台的對接窗口。
- Stoker：Wafer / FOUP Stocker 是晶圓廠內的自動化暫存倉儲設備，用來暫放 FOUP、FOSB、wafer carrier 或 reticle pod。它吸收前一站製程完成與下一站開始之間的時間落差，讓晶圓在不同製程機台之間可被有秩序地存放、排程、等待與轉送。
- Foup Checker：Foup Checker 用來檢查 FOUP 本體是否有異常，避免變成污染源或造成晶圓破片。檢查項目包含外觀刮傷、缺件、變形、門蓋密合、wafer slot 間距、FOUP 尺寸偏差、Infopad 等問題。
- Foup Cleaner：Foup Cleaner 用來清洗 FOUP、FOSB、Cassette 等晶圓載具，移除 particle、金屬離子、有機污染物、殘留水氣與 VOC。FOUP 是晶圓在廠內移動時的微環境，若內部有污染，晶圓可能在搬運或暫存時被污染。
- OHT：OHT 會將放在 LOADPORT 上的 FOUP 夾走，由廠內 MES 與 EAP/TAP 系統管控帳料並決定 FOUP 的下一個製程站點，再由 OHT 抵達指定地點並放至 LOADPORT。LOADPORT 與 OHT 使用 E84 交握。
備註：Canva 圖右側另標 Foup Cleaner / Foup Checker / Sortex 晶圓傳送機 / Foup·Wafer Stoker 等載具廠商（含 Brooks、TDK、SAA 等 logo），僅作大方向參考，非確定客戶關係。
技術瓶頸 / 觀察重點
- 前段製程設備（薄膜/黃光/蝕刻/離子佈植/量測檢測）由國際大廠（AMAT/Lam/TEL/ASML/KLA/Hitachi）高度寡占，台廠自製率低。
- 對照 供應鏈_半導體製程設備：台廠機會集中在後段封裝、濕製程、AOI/X-ray、AMHS、自動化（弘塑/德律/由田/均豪等），與本頁前段國際設備地圖互補。