芯片制造分工 - 半导体芯片制造分为四个主要阶段:芯片设计、晶圆制备、芯片制造(前道)、封装测试(后道)[8] - 行业分工模式包括Fabless(设计)、Foundry(制造)、OSAT(封测)、IDM(全流程)[10][12] - Fabless模式代表企业包括高通、英伟达、华为,Foundry代表企业有台积电、中芯国际,IDM代表企业包括英特尔、三星[13] - 精细化分工是行业趋势,Fabless+Foundry模式在专业性、效率和收益方面更具优势[14] 晶圆制备流程 - 晶圆制备整体流程包括:脱氧提纯→拉单晶硅→切割→倒角/研磨/抛光→清洗→检测分类[17] - 原材料石英砂需提纯至99.9999999%-99.999999999%(9-11个9)纯度,光伏级硅仅需4-6个9[20] - 拉单晶硅采用柴克拉夫斯基法(直拉法),硅锭标准尺寸直径30cm、长度1-1.5米[28] - 切割采用金刚线多线切割技术,硅片厚度控制严格(如12英寸晶圆厚度775µm±20µm)[32][48] - CMP(化学机械抛光)技术实现纳米级全局平坦化,是核心工艺[34] 芯片制造工艺 - 前道工艺核心步骤:氧化→光刻→刻蚀→掺杂→薄膜沉积→清洗/抛光循环[52][108] - 光刻分为涂胶(转速1000-5000RPM)、曝光(DUV/EUV光源)、显影三步,EUV光刻机波长13.5nm可支持7nm以下制程[60][74] - 刻蚀工艺中干法刻蚀(各向异性)为主流,湿法刻蚀(各向同性)逐渐被淘汰[82] - 掺杂工艺中离子注入取代热扩散,需900℃退火修复晶格损伤[87][91] - 薄膜沉积技术包括CVD(绝缘层)、PVD(金属互连)、ALD(原子级精度)[97][106] 行业技术特征 - 晶圆尺寸以8英寸(200mm)和12英寸(300mm)为主,12英寸晶圆利用率是8英寸的2.5倍[48] - 半导体材料迭代至第四代,但90%以上芯片仍使用硅衬底[53] - 掩模(光刻蓝图)和EUV光刻机(单台造价1亿美元)是核心瓶颈资源[73][74] - 芯片制造需数十次光刻-刻蚀-沉积循环,形成上百层立体结构[92][109] - 针测(探针测试)环节通过EPM、老化测试等筛选不良晶粒,良率直接影响成本[117]
55页PPT,看懂芯片半导体的制作流程!
芯世相·2025-08-05 15:40