加载中…芯片是如何制造的？
(2018-03-28 08:52:08) | 分类： 他山之石 |
片制作完整过程包括
首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”
1，
晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄，成产的成本越低，但对工艺就要求的越高。
2，晶圆涂膜
晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种，
3，晶圆光刻显影、蚀刻
该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。
4、搀加杂质
将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。
具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。
5、晶圆测试
经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
6、封装
将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN
7、测试、包装
经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。
集成电路的芯片种类繁多，大致可以如下分类。
一、根据晶体管工作方式分为两大类，数字芯片和模拟芯片，数字芯片主要用于计算机和逻辑控制领域，模拟电路主要用于小信号放大处理领域。
二、根据工艺分两大类，双极芯片和CMOS芯片。
三、根据规模分超大规模，大规模，中规模，小规模几类。
四、根据功率分为信号处理芯片和功率芯片两类。
五、依据封装分为直插和表面贴装两类。
据Gartner发布：2017年世界半导体产业销售收入为4197亿美元，同比增长22.2%，其中存储器芯片的拉动作用功不可没，占据全球半导体产业收入增幅的三分之二以上。
本文引用地址:
1、2017年世界半导体产业前十大企业排名
2017年世界半导体产业前十大企业营收规模及增长
http://www.21ic.com/d/file/201801/8a56418b121bc53abccd0816552f1415.png
资源来源：Gartner(2018.1.6)/Jssia整理
2、2017年世界半导体产业前十大企业排名变化
从Gartner发布的数据来看：
三星半导体终于在2017年荣登全球半导体榜首，英特尔终于从其垄断了25年的宝座上跌落下来，屈居第二位。
SK海力士由2016年第四位上升到第三位，美光上升最快，由2016年的第六位上升到第四位，西部数据从2016年没有进入前十名，在2017年一跃上升到第九位。
在2017年前十大企业排名中后退的企业有：英特尔由2016年第一位后退到第二位，高通由2016年第三位后退到第四位，博通由2016年的第五位后退到第六位，恩智浦由2016年第九位后退到第十位。2016年第十位联发科已跌出前十位。
3、2017年世界半导体产业前十大企业区域分布
2017年世界半导体产业前十大企业区域分布：美国居5家，占50%;韩国居2家，占20%;新加坡、日本、欧洲各居1家，各占10%。
4、2017年世界半导体产业前十大企业经营性质分布
2017年世界半导体产业前十大企业中，IDM型企业占到8家，Fabless型企业占到2家(高通、博通)。
2017年属Fabless型企业英伟达(Nvidia)营收额为92.28亿美元，不知何故没有进入前十(可进入第九位)。
http://www.21ic.com/d/file/201801/17abc818992130b667592bb65c29edf0.png
5、2017世界半导体前十大企业增长幅度情况
2017年世界半导体产业增长22.2%，主要是来自存储器产品市场需求膨胀很快，产能当时还未扩大且掌握在前三位手中，故使市场形成短缺从而引发存储器价格飞涨。其中，NAND Flash价格增幅17%，DRAM内存芯片增幅44%。从而使存储器大厂：三星半导体同比增长52.6%，SK海力士同比增长79%，美光同比增长78.1%，东芝增长29.2%。
而反观：2017年世界半导体市场产品中，数据中心处理器只增长6%，PC处理器只增长1.9%等，使英特尔公司只增长6.7%。但纵观2017年世界半导体前十大企业中，Fabless的两家企业高通和博通的同比增长10.7%和17.1%，证明其市场的光大(目前高通公司经营有一些困难，为此新博通提出以1300亿美元的高价要约收购高通公司。现暂无果)。
西部数据与东芝联手进入存储器芯片业务，在2017年受益，同比增长120.2%，首次进入世界半导体产业的前十大企业之列。
6、2017年世界半导体产业前十大企业占比情况
2017年世界半导体产业前十大企业营收额为2453.02亿美元，同比增长32%，比2016年前十大企业增长率提升23.9个百分点;占到2017年全球半导体总值的58.4%，比2016年前十大企业占比率提升2.6个百分点。
2017年世界半导体产业前十大企业前三大企业(三星、英特尔、海力士)占到前十大企业的59.20%(近六成)，占到全球半导体产业总值的34.7%的份额，这更证明世界半导体产业正在朝着“恒者越大”、“大者恒强”的垄断地位发展。韩国三星和海力士两家企业总值达875.24亿美元，占到前十大企业的35.7%，占全球半导体总值的21.0%份额。美国5家企业家(英特尔、美光、高通、德仪、西数)总值达1208.24亿美元，占到前十大企业的49.3%(近半数)，占到全球半导体总值的28.8%份额。
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