晶圆是什么东西?晶圆和芯片的关系( 二 )


第二个是晶圆直径,也就是硅片尺寸 。早期的硅片尺寸有4英寸、6英寸,现在是8英寸,主流的先进工艺是12英寸 。晶圆尺寸越来越大,每一个晶圆上能够制造的集成电路芯片数量也越多,芯片成本就会大大降低 。
第三个指标是DRAM(动态随机存取内存)的容量,可以用每一个工艺DRAM的尺寸,它的栅间距、金属间距等来评估工艺发展水平 。
第四个指标是晶体管密度 。
当特征尺寸不能再缩小时,怎样提高集成电路的性能、集成度?还有一个方式是采用先进的封装形式,比如2.5D封装、3D封装等 。台积电的CoWoS封装技术以及Chiplet等技术,都是封装技术上的突破 。
集成电路产品一般分为两类,一种是模拟产品,一种是数字产品 。
【晶圆是什么东西?晶圆和芯片的关系】就模拟产品而言,我们应该以全产业链整合的IDM(集芯片设计、制造、封测等多个环节于一体)形式积极发展半导体产业 。目前全球领先的模拟芯片产品企业英飞凌、德州仪器都以IDM形式存在 。
集成电路数字产品目前面临两种机遇,一是技术驱动,二是需求驱动 。所谓技术驱动,就是从计算架构来引领创新,包括三维集成、量子计算等 。需求驱动是指现有的物联网、自动驾驶、人工智能的发展对于集成电路数字产品产生了非常大的需求,不同需求会驱动产生不同形态的新的集成电路数字产品,推动集成电路产业的发展 。
栏目主编:龚丹韵 文字
二:中国十大晶圆代工厂市场研究机构IC Insights最新公布的全球晶圆产能预测报告(2017~2021)指出,在2008年以前,8寸(200mm)晶圆是IC制造主流,但在那之后12寸(300mm)晶圆取而代之 。
以半导体制造商已安装产能来看,全球12寸晶圆产能的主要贡献者是DRAM与NAND快闪记忆体制造商,以三星(Samsung)排名第一,其他排名前十大的业者包括美光( Micron)、SK海力士(Hynix)、东芝(Toshiba)/WD (收购SanDisk);此外还有几家纯晶圆代工厂商台积电(TSMC)、GlobalFoundries、联电(UMC)、力晶(Powerchip)与中芯国际(SMIC),以及英特尔(Intel) 。
这些半导体业者提供能从最大尺寸晶圆取得最大利益、能最大摊销每颗裸晶成本的IC类型,并因此能继续投资大量金钱以新建或改善12寸晶圆产能 。
以排名来看,前三大分别是三星市占率22% 排名第一,美光与海力士同以市占14% 居次,台积电与海力士并列第三,市占率都是13% 。
其后依序为英特尔、格罗方德、联电、力晶及中芯,市占率分别是7%、6%、3%;其中,力晶与中芯市占率皆为2% 。
台积电今年产能规模持续成长,根据台积电年报资料显示,台积电今年整体晶圆产能产出约可达1000-1100万片约当12吋晶圆,比去年成长1成,台积电也持续投资扩产,除已登陆南京设立12吋晶圆厂,预计后年下半年投产后,每月产能估可达2万片 。
另外,国际半导体协会(SEMI) 也预期,未来晶圆代工产能将持续成长,超越整体半导体业的成长规模,而台积电目前除积极迎接10 纳米制程,近日科技部也证实,台积电将斥资5000亿元在南科高雄园区建立3、5 纳米制程,预计2020 年开始动工,最快2022 年量产,一年可贡献2000 亿元以上营收 。
各尺寸晶圆产能前十大供应商排行榜
在8寸晶圆产能方面,领导供应商包括纯晶圆代工厂,以及模拟/混合讯号IC、微控制器(MCU)制造商;至于更小尺寸的晶圆(例如6寸-150mm),则包括更多样化的公司 。其中意法半导体(ST)在新加坡拥有一座高产量的6寸晶圆厂,但该公司积极将生产线改为8寸晶圆;ST在意大利Catania也有一座6寸厂,目前正进行升级8寸厂,预计2017年完工 。

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