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8英(ying)寸晶圆(yuan)的基本生(sheng)产原料-8英(ying)寸晶圆(yuan)有哪些优势-KIA MOS管

信(xin)息(xi)来(lai)源:本站 日期:2019-06-04 

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8英寸晶圆

晶圆

晶(jing)(jing)(jing)圆(yuan)(yuan)是指(zhi)硅(gui)半导体集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)制(zhi)(zhi)作所用的硅(gui)晶(jing)(jing)(jing)片(pian),由(you)于其形状为圆(yuan)(yuan)形,故称为晶(jing)(jing)(jing)圆(yuan)(yuan);在硅(gui)晶(jing)(jing)(jing)片(pian)上可加工制(zhi)(zhi)作成(cheng)(cheng)各种(zhong)电(dian)(dian)路(lu)元件(jian)结构,而(er)成(cheng)(cheng)为有特定(ding)电(dian)(dian)性功能的集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)产品。晶(jing)(jing)(jing)圆(yuan)(yuan)的原(yuan)始材料是硅(gui),而(er)地(di)壳表面有用之不竭的二氧(yang)化(hua)硅(gui)。二氧(yang)化(hua)硅(gui)矿石(shi)经(jing)由(you)电(dian)(dian)弧炉提炼,盐酸氯(lv)化(hua),并经(jing)蒸馏后(hou),制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)了高纯度的多晶(jing)(jing)(jing)硅(gui),其纯度高达99.999999999%。


8英寸晶圆基本原料

8英(ying)寸晶(jing)(jing)圆(yuan)(yuan)的(de)基本原料,硅(gui)(gui)是由石英(ying)砂所精练出来的(de),晶(jing)(jing)圆(yuan)(yuan)便(bian)是硅(gui)(gui)元素(su)加以纯(chun)化(99.999%),接(jie)着(zhe)是将这(zhei)些(xie)纯(chun)硅(gui)(gui)制(zhi)成(cheng)硅(gui)(gui)晶(jing)(jing)棒,成(cheng)为(wei)制(zhi)造(zao)集(ji)成(cheng)电路(lu)的(de)石英(ying)半导体(ti)的(de)材料,经过照相制(zhi)版,研磨,抛(pao)光,切(qie)片等程序,将多(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)融(rong)解拉出单晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)晶(jing)(jing)棒,然后切(qie)割成(cheng)一片一片薄薄的(de)晶(jing)(jing)圆(yuan)(yuan)。


8英寸晶圆


8英寸晶圆优势

目(mu)前行业(ye)应用(yong)的晶(jing)圆主要有(you)6英(ying)寸、8英(ying)寸和12英(ying)寸这3种,其中8英(ying)寸和12英(ying)寸的应用(yong)量最大。


而相较于12英寸产品,8英寸晶(jing)圆有诸(zhu)多(duo)优势,其(qi)中,最主要(yao)的是(shi)以下两个:


首(shou)先(xian),8英寸晶圆(yuan)已具备了成熟的(de)特种工艺(yi),而特种工艺(yi)技术能够使尺寸较小的(de)晶粒包含较多的(de)模拟内容,或(huo)支持较高电压。


特(te)种工(gong)艺技(ji)(ji)术包括高(gao)精度模拟(ni)CMOS、射频CMOS、嵌入式(shi)存(cun)储器CMOS、CIS、高(gao)压CMOS、 BiCMOS和BCDMOS。这(zhei)些(xie)特(te)种技(ji)(ji)术对晶圆代工(gong)厂的工(gong)艺参数有较为(wei)严格(ge)的容差限制,常用的DC-DC转换器、马达驱动器、电(dian)池(chi)充电(dian)器IC一(yi)般都使用8英(ying)寸晶圆生(sheng)产。


其次,大部(bu)分8英(ying)寸晶圆(yuan)(yuan)厂(chang)(chang)设备已折旧完毕(bi),固定成本较低。8英(ying)寸晶圆(yuan)(yuan)厂(chang)(chang)的产(chan)能在上(shang)(shang)世纪90年代末期开始提(ti)升,大部(bu)分晶圆(yuan)(yuan)厂(chang)(chang)现(xian)已完全折旧完毕(bi),因此(ci),8英(ying)寸晶圆(yuan)(yuan)产(chan)品在经营(ying)成本上(shang)(shang)极具(ju)竞争(zheng)力。


虽然当前设备供应(ying)商不再制(zhi)造8英寸晶圆厂所(suo)用的(de)(de)新设备,但他们(men)通常会与(yu)8英寸晶圆厂进一(yi)步合作(zuo),以极具成本效(xiao)益(yi)的(de)(de)方式(shi),使旧(jiu)设备寿命延长(zhang)10~15年。


8英寸晶圆优势-应用需求驱动

在应(ying)用端,对8英寸晶(jing)圆代工的强劲(jing)需求主要来源于功率器(qi)件、电源管理IC、影(ying)像传感(gan)器(qi)、指纹识别(bie)芯片和显(xian)示驱动IC等(deng)。由于模拟(ni)/分立(li)器(qi)件拥有成熟制(zhi)程+特种工艺的特性(xing),因此,这些产品绝大多数会采用8英寸或6英寸线生产。


当(dang)前(qian),8英寸晶(jing)圆产(chan)能(neng)中(zhong)约47%来(lai)自于(yu)Foundry,其(qi)余(yu)产(chan)能(neng)需求主(zhu)要来(lai)自于(yu)IDM的模拟芯片(pian)(pian)(pian)、分(fen)(fen)立器(qi)件、逻辑芯片(pian)(pian)(pian)和MEMS,其(qi)中(zhong)模拟芯片(pian)(pian)(pian)、分(fen)(fen)立器(qi)件和逻辑芯片(pian)(pian)(pian)(主(zhu)要为(wei)MCU、指纹识别芯片(pian)(pian)(pian)、CMOS等)、MEMS等的产(chan)能(neng)需求占(zhan)比已提升至(zhi)50%。


8英寸晶圆

8英寸晶圆(yuan)的市场(chang)需求(qiu)结(jie)构(gou)


8英寸晶圆优势-功率器件需求强劲

当(dang)前,市场(chang)对功率器件的需求(qiu)相当(dang)强劲,而这也给(ji)了8英寸晶圆更多的商(shang)业机遇。


汽车(che)和(he)工业应(ying)用是(shi)功率器(qi)件增(zeng)长的(de)(de)主要(yao)(yao)驱(qu)动力(li)。据Gartner统计,在全球半导体市场中,工业应(ying)用和(he)汽车(che)电(dian)(dian)子的(de)(de)增(zeng)速最(zui)快,而工业应(ying)用和(he)汽车(che)电(dian)(dian)子的(de)(de)应(ying)用增(zeng)量主要(yao)(yao)来自于(yu)功率半导体。


据IC insights预计,在功率半导体年(nian)出货量方面(mian),2016~2021的年(nian)复合增(zeng)长率为5.2%。2017年(nian),功率分立(li)器件(jian)销售额同比增(zeng)长10.4%。受(shou)益(yi)于汽车和工业应用(yong)驱(qu)动(dong),预计未来3年(nian)功率分立(li)器件(jian)市场仍将保持5%左右的增(zeng)速。


SEMI的(de)数据显示(shi),功率分立器件(jian)(jian)约(yue)占(zhan)8英寸晶(jing)圆应用(yong)的(de)16%。由于8英寸晶(jing)圆设备(bei)短缺,全(quan)球8英寸晶(jing)圆产能增(zeng)长率仅为1~2%, 低于功率半导(dao)体和功率分立器件(jian)(jian)的(de)增(zeng)速(su)。因(yin)此(ci),汽车电(dian)子(zi)和工业应(ying)用(yong)对(dui)(dui)功(gong)率半(ban)导(dao)体需(xu)求大于(yu)供给导(dao)致功(gong)率半(ban)导(dao)体涨价(jia)(jia),而功(gong)率半(ban)导(dao)体对(dui)(dui)8英(ying)寸(cun)晶(jing)圆产(chan)能需(xu)求大于(yu)供给,导(dao)致8英(ying)寸(cun)晶(jing)圆涨价(jia)(jia)。


在(zai)所有功率器件中,IGBT是(shi)最具增长潜力的。IHS预计,全球IGBT市场(chang)在(zai)2016~2021期间的年(nian)复合增长率为8%,汽车(che)和工业应用(yong)是(shi)主(zhu)要驱(qu)动力,而全球MOSFET市场(chang)在(zai)2016~2021期间的年(nian)复合增长率为3%,工业应用(yong)仍(reng)然(ran)是(shi)主(zhu)要驱(qu)动力。



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