小超哥750
说到晶圆这个话题，是非常专业了的，那么晶圆是什么呢？这里先放一下，我们来回顾一下今年早些时候中兴通信事件，大家还记忆犹新：美国特朗普政府通过政府法令，禁止美国公司向中国中兴通信公司提供芯片和服务，而芯片制造业本身就是我国的弱项，目前全球最大的芯片生产商是三星公司，从2017年，三星首次超过Intel成为第一大芯片生产商。而制造加工芯片，最大的厂商是台湾积体电子有限公司（台积电）。芯片又是什么呢？简单的说芯片是一种广义的称呼方法，是超大规模集成电路的一种“时尚”名称，例如我们手机中的处理器、计算机中的CPU、存储器这些大规模的集成电路，就称为芯片。中兴通信生产通信设备上游公司提供的芯片的基础上实现的。从这一点看来，我国由于历史原因，电子工业起步晚、技术薄弱，从设计、制造芯片都是落后的，那么要制造芯片就不得不提到“晶圆”。晶圆制造是生产芯片的一个环节，
按半导体制造流程，可分为硅片制造、晶圆制造、封装测试三个环节，晶圆制造设备占比最高。设备中的70%以上是晶圆的制造设备，简单的说芯片的制造过程：首先是需要从地球上含量众多分布最多最广的沙子中，提炼出硅，制造出硅柱（也称硅棒）然后把硅棒切割成一片一片的硅片经过打磨抛光后，每一片就叫做“晶圆”，在每一片晶圆上加工出很多独立的功能相同的单元来，然后把每个单元切割下来，进行封装或后封装，这样就的到我集成电路，也就是大家称呼的“芯片”。晶圆制造设备中，光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节的约30%、25%和25%。而要保证芯片了质量和数量，就要发展面积，面积越大，效率越高，例如题目中所说的300mm晶圆，就是指的12英寸晶圆，晶圆越大，每一片上能制造出的芯片数量就多，损耗就小，在2017年之前，芯片工艺一直是Intel领先，从Intel公司于1968年成立以来，到2018年50年时间，Intel从2英寸晶圆到1972年的3英寸晶圆到1976年4英寸晶圆、1983年6英寸晶圆、1993年8英寸晶圆，一直到今天的12英寸晶圆，一直在不断进步。所以晶圆制造是半导体中的关键技术。全球范围内，到2016年底，总共有98家能量产12英寸晶圆的厂家，而200mm（8英寸）的晶圆目前也属于主流，当要制作超大规模集成电路，例如计算机的CPU，那么300mm晶圆将比200mm晶圆获得跟高的效益。传统晶圆采用硅材料制造，而我们知道，通常半导体器件制造有硅和锗两种材料，硅稳定性高，但硅半导体门槛电压和导通压降都比锗半导体高，而锗半导体由于稳定性问题，在采用上不及硅材料，大面积锗晶圆的问世，将会给芯片带来低电压，低功耗，高速度的好处，而位于美国圣克拉拉的格芯（笔者曾参观过这家公司）推出了300mm晶圆，意味着将来的芯片将会功耗更低、速度更快。下图一是Intel公司的12英寸晶圆样品。图二是用于生产Intel I7处理器的12英寸晶圆，图三是12英寸硅棒。图片都由笔者在美国Intel公司拍摄。
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