芯片是用什么材料用什么工具制造的

芯片是用什么材料用什么工具制造的,第1张

如果说因为2018年的中兴事件,让大家知道发展中国芯是迫在眉睫的事情,那么2019年的华为事件,更是让大家意识到了芯片被卡是一件多么严峻的事情。

而2020年的芯片禁令升级明白,其实中国芯要发展,可不仅仅是解决芯片本身的问题,而是要差不多要解决整个产业链的问题,从材料到设备、再到软件,都要解决,才能不被卡脖子。

而仔细分析整个芯片产业链,其实我们发现最重要的是两座大山,解决好了这两座大山,基本上就解决了所有的问题了。

第一座大山是原材料,就拿生产芯片的硅来讲,需要9个9纯度的硅,目前国内拥有这种技术的不多,主要靠进口,并且是从日本进口,日本企业的份额高达75%+,再拿光刻胶来讲,也主要从日本进口。

其实不只是硅、光刻胶这些材料,在整个半导体材料领域,日本都是占统治地位,按照网上的说法,半导体领域一共19种核心材料,日本有14种份额超50%。

虽然日本没有卡中国的脖子,但去年可是卡过韩国的,难保以后会不会拿这个来作文章,所以还是自己掌握比较好。

第二座大山则是设备、软件等。软件就如EDA等工业软件,美国处于统治地位,matlab、CAD等等这些软件,得看美国的。

同时像光刻机虽然荷兰最强,但也得看美国的,另外全球10大半导体设备厂商中,美国有4家,占了全球50%左右的份额,尤其在沉积、刻蚀、离子注入、CMP、匀胶显影等领域,美国技术领先。

而今年的芯片禁令升级,美国更是要求全球所有合作美国设备的芯片厂商,向华为提供产品时,需要美国的许可证,凭的就是美国在半导体设备上的统治地位。

单晶硅。

芯片原材料主要是单晶硅,硅的性质是可以做半导体,高纯的单晶硅是重要的半导体材料,因此芯片是半导体。而半导体指常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料,也就在使用的过程中有时传电、有时不传电。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅则是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

发展。

晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。

集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。

集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。


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