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芯片有多灾造?一文看懂国产芯片家当链_芯片_光刻

南宫静远 2024-10-16 22:10:16 0

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自从去年开始,芯片问题便一贯是大家关注的焦点。
这次华为采取麒麟990系列芯片,为台积电最前辈的7nm+ EUV工艺制程,并且集成5G基带(支持SA和NSA双模)。
技能性能环球领先。
它也是天下第一款晶体管数量超过103亿的移动终端芯片。

你能想象一台小小的手机里面的一块指甲大小的芯片上,居然集中了103亿的晶体管吗?多么的拥挤!
这可比在北上广深挤地铁舒畅多了吧。

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那么,本日我们来研究下芯片这个家当链。

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(图片来自网络侵删)

1.芯片

芯片就犹如人的心一样,在手机,电脑等电子设备中发挥很大浸染。

它便是把晶体管,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,组成完全的电子回路,并制作在半导体晶片或介质基片上,然后封装在管壳内,使之成为具有电路功能的微型构造。

2.芯片出身记

芯片制作完全过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,个中晶片制作过程尤为的繁芜。

1)首先是芯片设计,根据设计的需求,天生“图样”。

2)其次是晶片制作。

过程还是相称繁芜。
紧张质料是硅,大略点讲,便是将灰头灰脸的“硅姑娘”变成“硅公主”的过程。

为什么用硅,当然事出有因啦。
一是它的资源多。
地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%),它可从石英砂里面提取;二是它的半导体性能好。
在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,形成n型半导体,导电性易控。

“硅姑娘”要变成“硅公主”,晋级之路是充满艰辛。
详细是这样的。

硅元素先纯化,接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片便是芯片制作详细所须要的晶圆。

晶圆接下来要涂膜,能抵抗氧化以及提高耐温能力。

然后将晶圆光刻、蚀刻,过程有点类似相机曝光。
接着植入离子,天生相应的P、N类半导体,形成一个立体的构造。
打个比方,便是在一平方厘米的地方建高层写字楼一样,难度可想而知。

再接下来,晶圆测试,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,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,

经由上述工艺流程往后,芯片制作就已经全部完成了,末了是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。

芯片过程,实在还有很多细节和不断重复的步骤,做起来比看起来繁芜太多了。

3.我国造芯到底有多难?

只能说,与国外前辈技能水平比较,技能差距还有不短的年份。

这里面,差距最大确当属制造环节,比如光刻技能。
光刻机设备我们掉队了太多。
我们常常说的芯片用的是多少纳米工艺,比如50nm,14nm,7nm,5nm等等,实在一样平常便是指光刻技能带来的差异了。

目前,天下上80%的光刻机市场被荷兰ASML公司霸占。
而在EUV光刻机领域,目前处于绝对垄断地位,市占率为100%,处于独家供货的状态。
光刻机按照利用的光源不同,可以分为DUV光刻机和EUV光刻机。
DUV是Deep Ultra Violet,即深紫外光;EUV是Extreme Ultra Violet,即极紫外光。
DUV光刻机的极限工艺节点是28nm,要想开拓更前辈的制程,就只能利用EUV光刻机了。

一台光刻机价格超过1亿美元,非常昂贵。
有人说,直接从荷兰买不就行了,不差钱!
不好意思,前辈的人家不卖。
为什么不卖?这个就不直说了。
像老歌词写的:不是你想买,想买就能买。
目前绝大部分高端芯片还是依赖入口。

以是这也是为什么华为麒麟990系列芯片如此受市场瞩目的缘故原由。

4.芯片代价链

根据IMF测算,每1美元半导体芯片的产值可带动干系电子信息家当 10 美元产值,并带来100美元的GDP,这种代价链的放大效应奠定了半导体行业在国民经济中的主要地位。
从2013年到2018年,环球半导体市场规模从3,056 亿美元迅速提升至4,688 亿美元,年均复合增长率达到8.93%。
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就从820亿美元扩大至 1,550 亿美 元,年均复合增长率约为13.58%。
可以看出,这是个非常巨大的市场。

5.A股芯片家当链干系公司

根据中国半导体行业协会数据显示,2018年全国共有1698家设计企业,数量再次大幅提升。
芯片家当链包括原材料、设备、设计、制造和封测等紧张环节。

这里面每个环节都则巨大的商机,里面也有不少A股上市公司。

下面列举部分A股公司名单。

芯片设计制造:兆易创新,紫光国芯,士兰微,上海贝岭,富瀚微,聚灿光电

晓程科技,圣邦股份

芯片封装:长电科技,华天科技,通富微电,晶方科技

芯片设备:北方华创,中微公司

把稳:以上个股内容源自公开信息,只作为案例讲解,并非推举。

免责声明:文中内容投资见地仅供参考,不作为投资依据!

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