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半导体代工行业报告(51页)

行业报告下载 2020-07-21 1 管理员

制造是集成电路产业链的核心环节之一。集成电路产业链包括多个环节,主要可以分 为核心产业链和支撑产业链。核心产业链包括 IC 设计、IC 制造和 IC 封测三个环节,支 撑产业链包括半导体材料、设备、EDA&IP 等。制造商承接全球 IC 设计商订单,为 IC 设 计商制造芯片,随后由 IC 封测商完成封装和测试环节。半导体材料供应商和设备供应商 为 IC 制造商提供生产所需的设备和原材料,是制造环节的基础。制造过程通过在硅单晶抛光片上制造出数以亿计的晶体管,以实现逻辑运算、数据 存储等功能。制造过程使用薄膜沉积、光刻、掺杂和热处理四种最基本的工艺方法,通过 大量的工艺顺序和工艺变化制造出特定结构。晶体管是芯片的基本构成单元,是一种类似 于阀门的固体半导体器件,可实现开关、放大、稳压和信号调制等多种功能,主要分为双 极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET),集成电路芯片采用的是金属氧化物场效应晶 体管结构(MOSFET)。MOSFET 由栅极(Gate)、漏极(Drain)和源极(Source)组成, 通过在栅极上施加不同程度的电压以控制源极和漏极之间电子的流动,从而实现特定的功 能。

晶体管的制造涉及多道工序,技术含量高。晶圆厂通过对硅单晶裸片进行初加工得到 晶圆,之后将光罩上的电路图刻蚀到晶圆上。主要工序包括光刻胶覆盖、紫外曝光、离子 注入、电镀、抛光等工序。FinFET 是目前主流结构,GAA 有望延续摩尔定律。随着晶体管的尺寸逐渐向细微 化方向发展,在晶体管尺寸变小的同时漏电流的控制也变的愈发困难,当制造工艺推进到 16/14nm 技术节点时,传统的平面型场效应晶体管(Planar FET)结构已经无法继续使用, 由胡正明教授提出的鳍式场效应晶体管(FinFET)结构通过将晶体管立体化较好地解决 了这个问题,此后 FinFET 结构被应用于 16/14nm 及以后工艺节点的制造。直到工艺节点 发展至 3nm,FinFET 结构的晶体管尺寸已经缩小到极限,环绕栅极(GAA)结构应运而 生,GAA 结构可以实现栅极对沟道的四面包裹,从而有效解决了栅极间距尺寸减小后带 来的问题。

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标签: 3C电子|微纳电子|家电

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