接着第二节的内容,本节小编将为大家介绍半导体产业的构成、生产两个主要的阶段。

 

一、半导体产业的构成

电子工业可以分为两个主要部分:半导体和系统(或者称之为产品)。半导体部分可以包括:材料供应商、电路设计、芯片制造商和半导体工业设备及化学品供应商。系统部分包括设计和生产众多基于半导体器件的、涉及从消费类电子产品到太空飞船。电子工业还涵盖了印制电路板制造商。

半导体工业

半导体产业包括两个主要的部分组成。一部分是制造半导体固态器件和电路的企业,生产过程称为晶圆制造(wafer fabrication)。在这个行业中有三种类型的芯片供应商,一种是集设计、制造、封装、和市场销售为一体的公司,成为集成器件制造商(IDM),这其中最为代表性的就是美国的Intel公司;

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一种是为其他芯片供应商制造电路芯片,称为代工厂(Foundry),其中最具代表性的就是大名鼎鼎的台积电;还有一种是做设计和晶圆制造市场的公司,它们从晶圆工厂购买芯片,称为未加工公司(Fabless),其中最为著名的就是美国的高通、博通公司,当然,还有台湾的联发科(MTK)。

这里为大家介绍一下联发科(之前写过台积电的文章,没有写过联发科,这里小小的弥补一下):

联发科

中国台湾联发科技股份有限公司(MediaTek.Inc)是全球著名IC设计厂商,专注于无线通讯及数字多媒体等技术领域。其提供的芯片整合系统解决方案,包含无线通讯、高清数字电视光储存、DVD及蓝光等相关产品。

联发科技提供创新的芯片系统整合解决方案,包括光储存、数字家庭(含高清数字电视、DVD播放器及蓝光播放器)及移动通讯等产品,为全球唯一横跨信息科技(IT)、消费性电子及无线通讯领域的IC设计公司,同时也是全球前10大和亚洲第1大的IC设计公司。

集成电路设备商

  通过不断的技术创新,联发科技已成功在全球半导体供应链中,尤其是在中国台湾地区的移动通信产业具有领导地位。

联发科技成功的关键因素在于能在既有产业链中仍然创造出新的经济价值。举例而言,在光储存及数字领域里,联发科技以创新技术将芯片高度整合提供完整解决方案,打破过去市场被垄断局面,创造出新的供应链架构。同时擅于运用自身专利技术跨产品线相互支援所产生的综效,将联发科技的研发投入发挥最大的经济价值,为客户提供稳定且极具成本效益的芯片解决方案。

内用芯片

以产品为终端市场的经销商和为内部使用的生产商都生产芯片。以产品为终端市场的生产商制造并在市场上销售芯片,以产品为内部使用的生产商的终端产品为计算机、通信产品等,生产的芯片用于它们自己的终端产品,其中一些企业也向市场销售芯片。还有一些生产专业的芯片供内部使用,并在市场上购买其他芯片。20世纪80年代,在以产品宫内部使用的生产商中进行的芯片制造的比例有上升的趋势。

芯片生产

二、生产阶段

固态器件的制造有5个阶段:

  1. 材料准备;

材料准备是半导体材料开采并根据半导体标准进行提纯。硅以沙子为原料,通过转化可成为具有多晶硅结构的纯净硅。

沙子

  1. 晶体生长和晶圆准备;

在此阶段,材料首先形成带有特殊电子和结构参数的晶体。之后,在晶体生长和晶圆准备工艺中,晶体被切割成成为晶圆(wafer)的薄片,并进行表面处理。另外半导体工业也用锗和不同半导体材料的混合物来制作器件和电路。

晶圆

  1. 晶圆制造和分选;

该阶段就是在晶圆表面上形成器件或集成电路。在每个晶圆上通常可形成200-300个同样的器件,也可多至几千个。在晶圆上由分立器件或集成电路占据的区域称为芯片。晶圆制造也可称为制造、Fab、芯片制造或是微芯片制造。晶圆的制造有几千个步骤,它们可分为两个主要的部分:前端工艺(FEOL)是晶体管和其他器件在晶圆表面上形成的;后端工艺(BEOL)是以金属线把器件连在一起并加一层最终保护层。

器件

遵循晶圆制造过程,晶圆上的芯片已经完成,但是仍旧保持晶圆形式而未经测试。下一步每个芯片都需要进行电测(称为晶圆电测)来检测是否符合客户要求。晶圆电测是晶圆制造的最后一步或是封装(packaging)的第一步。

  1. 封装;
  2. 切割

封装是把晶圆上的芯片分割开并把它们封装起来的一系列过程。这个阶段还包括与客户规范要求一致的芯片最终测试。工业界也把这一阶段称为装配和测试(assembly and test ,A/T).封装起到保护芯片免于污染和外来伤害的作用,并提供坚固耐用的电气引脚以和电路板或电子产品相连。封装由半导体生产商的另一个部门或是通常由国外的工厂来完成!

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  1. 终测。

绝大多数的芯片是被封装在单个管壳里。但是混合电路、多芯片模块(MCM)或直接安装在电路板上(COB)的形式正在日趋增加。集成电路是采用半导体技术在一个芯片上构成的整个电路。混合电路是在陶瓷基片上将半导体器件(分立器件和集成电路)、厚膜或薄膜电阻,以及导线和其他电子元件组合起来的形式。

 

那么,芯片制造在之前又走过多少坎坷,未来又将走向何处呢?欲知后事如何,请听小编下节道来。