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挑战完14nm,中科院宣布芯片设计攻破2nm,量产还远吗?

看了这么多芯片的新闻,你分得清半导体,封测,光刻机间,设计与量产的关系吗?14nm,7nm,2nm又是什么?

知己知彼百战不殆,先导文一篇带你简单捋清芯片产业链,以及与芯片产业链相关的A股公司名单。

芯片——把晶体管,二极管,电阻,电容和电感等元件通过一定的布线方法,连接在一起,组成完整的电子回路,并制作在半导体晶片或介质基片上,然后封装在管壳内,成为具有电路功能的一种微型结构。可以把它看做是终端电子设备,比如手机、电脑、物联家电的心脏。

它完整的制作过程包括:芯片设计—晶片制作—封装制作—测试等几个环节,其中晶片制作过程最复杂。我们挨个儿的看下来,

2.晶片制作:使用的原材料是地壳中含量第二的元素——硅,因为它具有良好的半导体性能。流程是硅元素先纯化,再由纯度约98%的纯硅制成硅晶棒,经过倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,晶圆裸片。

接下来,通过“薄膜沉积”、“光刻”、“刻蚀”这三大半导体制作的核心工艺,晶圆裸片进行涂膜、光刻、刻蚀,然后植入离子,生成相应的P、N类半导体(单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,则形成n型半导体),二者形成一个立体的结构。

3.晶圆测试:在这个环节,对每个晶粒进行电气特性检测。然后封装,将制造完成晶圆固定,按照需求去制作成各种不同的封装形式——得到芯片最后是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。

了解完芯片的整个制作,我们再来看下ASML公司,没错,就是那个ASML,荷兰的公司。它拥有世界上80%的光刻机市场份额,在EUV光刻机领域,它也是绝对垄断地位。

那么光刻机技术的不同又会带来什么影响呢?——芯片用的纳米工艺,如我们常说的14nm,7nm,5nm,2nm等等,它们一般就代表了光刻技术的差异,越小工艺水平越高。我国现在14nm已突破量产,中科院近日宣布利好,我们芯片设计已突破2nm,但量产却受制于光刻机。

光刻机按照使用的光源不同,可以分为DUV光刻机(深紫外光)和EUV光刻机(极紫外光)。DUV光刻机的极限工艺节点是28nm,所以现如今,如果要开发更先进的制程,就只能EUV了。

再看看市场体量,能搜到的最近数据显示,根据 IC Insights 统计,从2013 年到2018 年仅中国半导体集成电路市场规模年均复合增长率约为13.58%,足以说明这是个非常巨大的市场。而从芯片产业链角度,每个环节都意味着拥有巨大商机,尤其现在“中国芯”的呼声日益增大。

附件PS:下面是依据芯片产业链列举(不是推荐哦)的一些A股上市公司,下次我们可以再捋一捋他们的竞争优劣势。

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