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芯片生产 芯片有哪些分类?芯片制造有哪些环节?各环节各分类龙头有哪些?

小编 2024-10-06 案例中心 23 0

芯片有哪些分类?芯片制造有哪些环节?各环节各分类龙头有哪些?

(1)芯片制造产业链全景图:半导体设备、半导体材料、芯片设计、金圆制造、封装测试…

(2)上游半导体设备三大核心环节:光刻、刻蚀、薄膜沉积

(3)半导体材料市场占比排名:硅片、光掩膜板、光刻胶…

(4)芯片分类:集成电路、光子器件、分立器件、传感器…

(5)芯片制造,全球晶圆代工台积电占比第一名,中芯国际全球市占率4%!

(6)半导体行业规模:2024年预计市场规模超5500亿美刀。

(7)芯片产业链下游应用,通信行业占比32%、计算机行业占比30%…

A股科技核心:半导体芯片产业链细分环节龙头股盘点!

半导体设备龙头代表:北方华创

半导体材料龙头代表:凯美特气、雅克科技…

芯片产品龙头代表:士兰微

芯片制造龙头代表:中芯国际

芯片设计龙头代表:兆易创新、韦尔股份

温馨提示:文章内容取材网络,仅供参考分析,不能作为投资依据,不对任何人构成投资建议!

芯片制造有多难?从沙子到芯片的全过程!

造个芯片,究竟有多难?

很多人以为造芯片只需要光刻机,然后把硅片放上去,跟机床一样就造好了。

骚年,还是 Too Young Too Simple!

首先,芯片设计师会使用专门的设计软件,将几百亿颗晶体管的分布跟结构一一画出来。

这些晶体管,可是比一根头发丝还要细小,每一个都承载着不可或缺的功能。

然后再通过电子设计自动化EDA工具,进行深入的分析和优化,以确保每个部分都没有问题。

紧接着,设计师开始着手进行布局布线,将每个部分正常连接起来,同时还会加入数模信号、电容、仿真等元素,最终才能形成真正的芯片图纸。

接下来,要准备原材料,也就是沙子。

当然,用来制造芯片的沙子,可不是工地上的那种河沙,而是硅含量更高的硅石。

把这些硅石放到一个石墨坩埚里面,然后再加上几十吨的煤炭和木屑,在2000摄氏度的高温作用下,烧呀烧呀烧,就会烧出纯度为98~99%的硅锭。

但是这种硅还无法用于芯片制造,后续还需要提纯。

首先,它们会在高温下,与其他气体反应,再经过一系列复杂化学反应后,得到多晶硅。

然后这种多晶硅会被融化、拉伸,经过冷却后,形成一个高纯度的圆柱状单晶硅。

最后,这个单晶硅棒会被切割、研磨和抛光,最终变成一个平整光滑的硅晶圆。

有了图纸,有了硅晶圆,下一步就可以制造芯片了。

先把设计好的电路图刻在一个特殊的板子上,也就是掩膜版。然后在硅晶圆上,均匀地涂上一层光刻胶。

这时轮到光刻机出场了,它会发出强烈的紫外光,这些光线会穿过掩膜的电路图案,将其照射到涂有光刻胶的硅晶圆上。

光刻胶在这样的照射下,开始溶解。

照射结束后,就是对晶圆进行清洗,没被照到的胶会被洗掉,从而留下电路图案。

后面的过程,就是不断重复光刻和洗涤,同时将磷或硼这样的特殊物质参入到晶圆上,一层一层地叠加,直到所有的电路层都完成。

整个过程必须精准无误,一点点的差错都可能导致电路无法正常工作,从而让芯片报废。

而这不仅意味着要花费巨大的时间成本,还有大量的金钱投入。

有芯片大厂算过这么一笔账,14nm工艺芯片,流片一次需要300万美元左右,7nm工艺芯片,流片一次需要3000万美元,5nm工艺芯片,流片一次更是达到4725万美元。

而在14nm工艺制程上,大约需要60张掩膜版,7nm可能需要80张甚至上百张掩膜版。

每多出一层 “掩膜板”,就需要多进行一次“光刻”,多一次 “光刻胶”的涂抹,多一次 “曝光”,这就意味着芯片制程越小,成本直线上升。

据悉,在16/14nm制程中,所用掩膜成本在500万美元左右,到7nm时,掩膜成本迅速升至1500万美元。

最后,这些经过光刻后的硅晶圆,被切呀切呀切,切成了一块块独立的芯片。

再经过一系列测试没问题后,就可以送到客户那了。

整个过程说起来简单,但每一步都是如履薄冰,稍有不慎,便前功尽弃。

这也是为什么世界上只有少数几个国家和公司,掌握了高端芯片制造技术的原因。

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