為了滿足量產(chǎn)上的需求,半導(dǎo)體的電性必須是可預(yù)測(cè)并且穩(wěn)定的,因此包括摻雜物的純度以及半導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)的品質(zhì)都必須嚴(yán)格要求。常見(jiàn)的品質(zhì)問(wèn)題包括晶格的位錯(cuò)(dislocation)、孿晶面(twins)或是堆垛層錯(cuò)(stacking fault)都會(huì)影響半導(dǎo)體材料的特性。對(duì)于一個(gè)半導(dǎo)體器件而言,材料晶格的缺陷(晶體缺陷)通常是影響元件性能的主因。 [1]
目前用來(lái)成長(zhǎng)高純度單晶半導(dǎo)體材料最常見(jiàn)的方法稱(chēng)為柴可拉斯基法(鋼鐵場(chǎng)常見(jiàn)工法)。這種工藝將一個(gè)單晶的晶種(seed)放入溶解的同材質(zhì)液體中,再以旋轉(zhuǎn)的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時(shí),溶質(zhì)將會(huì)沿著固體和液體的接口固化,而旋轉(zhuǎn)則可讓溶質(zhì)的溫度均勻。 [1]
半導(dǎo)體芯片的發(fā)明是二十世紀(jì)的一項(xiàng)創(chuàng)舉,它開(kāi)創(chuàng)了信息時(shí)代的先河。 [1]
大家都知道“因特網(wǎng)”和“計(jì)算機(jī)”是當(dāng)今最流行的名詞。計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪械谋貍涔ぞ?,那?qǐng)問(wèn)一句“你的計(jì)算機(jī)CPU用的是什么芯片呢?”是“Intel”,還是“AMD”呢?其實(shí)無(wú)論是“Intel”還是“AMD”,它們?cè)诒举|(zhì)上一樣,都屬于半導(dǎo)體芯片。 [1]
全球半導(dǎo)體制造業(yè)2010年增長(zhǎng)率將達(dá)88%
SEMI最新版的全球集成電路制造廠預(yù)測(cè)報(bào)告揭示,半導(dǎo)體廠2010年的支出預(yù)計(jì)將上升至300多億美元,較2009年同比增長(zhǎng)88%。不少代工廠和存儲(chǔ)器公司在過(guò)去的幾個(gè)月內(nèi)宣布了增加資本開(kāi)支的計(jì)劃。此外,一部分之前“凍結(jié)”的項(xiàng)目也將陸續(xù)解凍,例如,TI的RFAB、TSMC12廠5期和UMC12A廠3/4期(前12B廠)以及三星的第16生產(chǎn)線和IM在新加坡的閃存工廠。SEMI的全球集成電路制造廠觀測(cè)報(bào)告也揭示了一批即將破土動(dòng)工的新建芯片制造廠的計(jì)劃,如TSMC14廠的第4期、可能動(dòng)工的FlashAlliance的5廠及其他。 [1]
當(dāng)然即使2010年的支出已呈大幅度增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),前道fab廠的支出仍需在2011年增長(zhǎng)至少49%,才能使得設(shè)備支出回到2007年的水平。此外,設(shè)備的支出計(jì)劃也取決于全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)復(fù)蘇情況。SEMI全球集成電路制造廠觀測(cè)報(bào)告(SEMIWorldFabForecast)預(yù)測(cè),2011年前道fab的支出額將略遜于2007年,達(dá)到423億美元。 [1]
2011年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)乏力
2011年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為3009.4億美元,僅實(shí)現(xiàn)微弱增長(zhǎng)0.88%,究其原因,主要是金融危機(jī)后全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇缺乏動(dòng)力,美國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷,歐洲債務(wù)危機(jī)益發(fā)嚴(yán)重且缺乏統(tǒng)一、有效的救助手段,新興市場(chǎng)國(guó)家普遍通貨膨脹加劇。經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不景氣以及對(duì)通貨膨脹的抑制,直接導(dǎo)致了其對(duì)電子整機(jī)需求的減弱。此外,半導(dǎo)體廠商在金融危機(jī)期間逆市投資擴(kuò)大產(chǎn)能的市場(chǎng)效應(yīng)也集中于2012年釋放,市場(chǎng)需求放緩、制造產(chǎn)能過(guò)剩直接導(dǎo)致了產(chǎn)品價(jià)格的大幅下降,以DRAM產(chǎn)品價(jià)格下滑幅度最多。 [1]
新工藝
2023年3月,美國(guó)明尼蘇達(dá)雙城大學(xué)研究人員和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種制造自旋電子器件的突破性工藝,通過(guò)使用鐵鈀材料替代鈷鐵硼,可將材料縮小到5納米的尺寸,該工藝有可能成為半導(dǎo)體芯片新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。