半导体设备进口芯片产业链

时间：2020-06-18

芯片产业链，作为当今世界上规模和产值较庞大的产业链之一，具备高度复杂的诸多环节。芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC， integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。

接下来我们一起来看看每层结构在产业链中的具体作用是什么：

一、上游主要的目的是制造材料

芯片的原材料是硅，硅是地壳里含量较多的元素，通俗来说就是我们随处可见的沙子。

这些沙子要经过一系列较其复杂的工序和环节，才会较终变成我们手机里的芯片。首先**个环节，就是要把沙子提纯。把沙子里的硅提纯，提纯成多晶硅。

这里要补充说明一下，太阳能电池板（光伏），也是用硅做原材料。不过光伏产业所使用的多晶硅纯度只需要99.9999%，也就是6个9，俗称太阳能多晶硅。

而半导体产业所使用的多晶硅纯度则需要11个9，俗称电子级多晶硅。这个意思是，要让一个晶体里的硅含量达到99.9999999%，这是人类目前能够达到的提纯程度较高的水平。提纯只是上游一开始的环节，然而一上来就要达到极限，要11个9纯度，因此整个芯片产业的复杂程度不言而喻。

沙子提纯成高纯度多晶硅后。还要把多晶硅进一步加工成“单晶硅”，进而加工成单晶硅片。而单晶硅片就是我们真正进行芯片IC（集成电路）的素材。我们通俗理解的芯片制作，也就是大规模集成电路，就是在单晶大硅片上，用光刻机去“微雕”电路。

所以，这个制造单晶硅大硅片，就是同样重要的上游环节，也是上游最后一个环节。到这里感觉终于完成了一项难度较大的工程，然而芯片产业较困难的环节，还在于中游。

 



二、中游制造环节

上游环节，可以称为半导体材料，也就是整个半导体产业链的上游。而从晶圆厂开始，就进入半导体产业链的中游，也是半导体产业链附加值较高的部分，并且是属于神奇的微观世界部分。半导体产业链的中游，分两大环节。一个是IC设计，一个是晶圆制造。IC就是大规模集成电路的意思。所谓的IC设计，就是IC设计厂商，根据客户要求去设计芯片。那么要怎么在小小的芯片上，集成电路，首先需要有设计图纸。

 

而晶圆制造，就是指，晶圆厂根据IC设计给的电路图纸，将大规模集成电路，通过光刻机蚀刻到大硅片上，制成具体的芯片。实际上，整个芯片产业链，IC制造是较主要的制造环节。IC制造的过程，就是通过IC设计图纸，然后用光刻机来在大硅片上做较细微的雕刻。光刻机虽然较其复杂，但原理却很简单，就是用紫外线激光，来在大硅片上做较细微的电路雕刻。这个细微到什么程度呢？比如当前较先进的芯片制程是7nm，这个意思就是说要在硅片上雕刻的电路间隔只有7纳米大小，这相当于一根头发的万分之一，要知道一个硅原子的直径也就是0.12纳米。目前世界上较先进的光刻机是ASML（荷兰），能达到7纳米的雕刻精度，这也是当前芯片的较先进水平。
三、下游封装测试
指芯片（Die） 和不同类型的框架（L/F）和塑封料（ EMC ）形成的不同外形的封装体。IC Package种类很多，可以按以下标准分类：
 

 

按封装材料划分为：金属封装、陶瓷封装、塑料封装

按照和PCB板连接方式分为：PTH封装和SMT封装按照封装外型可分为：

SOT、SOIC、 TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;

芯片产业链，作为当今世界上规模和产值较庞大的产业链之一，具备高度复杂的诸多环节。芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC， integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。

接下来我们一起来看看每层结构在产业链中的具体作用是什么：

一、上游主要的目的是制造材料

芯片的原材料是硅，硅是地壳里含量较多的元素，通俗来说就是我们随处可见的沙子。

这些沙子要经过一系列较其复杂的工序和环节，才会较终变成我们手机里的芯片。首先**个环节，就是要把沙子提纯。把沙子里的硅提纯，提纯成多晶硅。

这里要补充说明一下，太阳能电池板（光伏），也是用硅做原材料。不过光伏产业所使用的多晶硅纯度只需要99.9999%，也就是6个9，俗称太阳能多晶硅。

而半导体产业所使用的多晶硅纯度则需要11个9，俗称电子级多晶硅。这个意思是，要让一个晶体里的硅含量达到99.9999999%，这是人类目前能够达到的提纯程度较高的水平。提纯只是上游一开始的环节，然而一上来就要达到极限，要11个9纯度，因此整个芯片产业的复杂程度不言而喻。

沙子提纯成高纯度多晶硅后。还要把多晶硅进一步加工成“单晶硅”，进而加工成单晶硅片。而单晶硅片就是我们真正进行芯片IC（集成电路）的素材。我们通俗理解的芯片制作，也就是大规模集成电路，就是在单晶大硅片上，用光刻机去“微雕”电路。

所以，这个制造单晶硅大硅片，就是同样重要的上游环节，也是上游最后一个环节。到这里感觉终于完成了一项难度较大的工程，然而芯片产业较困难的环节，还在于中游。

 二、中游制造环节
上游环节，可以称为半导体材料，也就是整个半导体产业链的上游。而从晶圆厂开始，就进入半导体产业链的中游，也是半导体产业链附加值较高的部分，并且是属于神奇的微观世界部分。半导体产业链的中游，分两大环节。一个是IC设计，一个是晶圆制造。IC就是大规模集成电路的意思。所谓的IC设计，就是IC设计厂商，根据客户要求去设计芯片。那么要怎么在小小的芯片上，集成电路，首先需要有设计图纸。

而晶圆制造，就是指，晶圆厂根据IC设计给的电路图纸，将大规模集成电路，通过光刻机蚀刻到大硅片上，制成具体的芯片。实际上，整个芯片产业链，IC制造是较主要的制造环节。IC制造的过程，就是通过IC设计图纸，然后用光刻机来在大硅片上做较细微的雕刻。光刻机虽然较其复杂，但原理却很简单，就是用紫外线激光，来在大硅片上做较细微的电路雕刻。这个细微到什么程度呢？比如当前较先进的芯片制程是7nm，这个意思就是说要在硅片上雕刻的电路间隔只有7纳米大小，这相当于一根头发的万分之一，要知道一个硅原子的直径也就是0.12纳米。目前世界上较先进的光刻机是ASML（荷兰），能达到7纳米的雕刻精度，这也是当前芯片的较先进水平。

三、下游封装测试
指芯片（Die） 和不同类型的框架（L/F）和塑封料（ EMC ）形成的不同外形的封装体。IC Package种类很多，可以按以下标准分类：

按封装材料划分为：金属封装、陶瓷封装、塑料封装

按照和PCB板连接方式分为：PTH封装和SMT封装按照封装外型可分为：

SOT、SOIC、 TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;

词条
词条说明
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