半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
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在现在的半导体行业当中,无论台积电、三星还是英特尔,都将FinFET技术作为最主要的技术进行半导体生产。
胡正明,因为发明了现在半导体行业最主流的2个技术方向,FinFET和FD-SOI,而被认为是半导体行业的第一人。
这是一种半导体晶体管设计方案,也是决定半导体工艺制程的技术方案,名叫鳍式场效应晶体管,英文缩写
美国著名半导体公司AMD也曾采用这种运作模式,但因为自己的芯片制造技术一直落后于竞争对手英特尔,导致出产的芯片在市场上一直处于竞争劣势,最终不得不剥离芯片制造环节,将芯片制造外包给台积电代工,这才扭转了自己的竞争颓势。可以说,这种模式即便是世界顶级公司也很容易玩脱。
在半导体行业,首先对这种模式发起挑战的就是台湾著名的半导体代工厂商台积电。当年,台积电创始人张仲谋在看到这种模式的缺点之后,开创性地创建了Foundry(代工厂)模式半导体制造工厂,专门为那些没有能力建立自己的半导体制造工厂的芯片设计公司代工制造,一举打破了这种模式在半导体行业占主流的局面。
不过,在正常情况下,这种模式确实有非常多的缺点,但它还有一个好处就是半导体制造不会被别人掐住。2020年,华为就因为被美国制裁,台积电不能为它代工海思芯片,最终导致自己设计的芯片没人敢接单生产。后来,华为就曾表示,他们后悔没有采用这种模式,才导致了现在的这种局面。
,中文译名环绕式栅极技术,是现在半导体工艺制程进入5nm之后主流方案鳍式场效应晶体管失效后为摩尔定律续命的最佳替代方案。
目前,世界上最先进的2大半导体制造商三星和台积电因为制程领先,已在积极开发相关的制程工艺技术,据传2022年能够实现量产。
这是半导体制造公司生产芯片过程中必不可少的一种设备,是决定半导体生产工艺制程最核心的设备。
目前,国际上能够生产这类设备的公司主要有荷兰的ASML和日本的尼康、佳能,还有中国的上海微电子。在这4家公司当中,ASML凭借着自家的EUV占据了绝对的高端,日本的尼康和佳能则多年难有进步,停留在中端,而上海微电子则只能生产部分的低端设备。
这种设备产量极低,但价格高昂,而且保养极端讲究。以当今世界最先进的EUV为例,2019年年产量也就才26台,每台售价1.2亿美元,机器即便在不工作的时候也必须确保环境恒温、恒湿、无振动。为了防止地震带来的振动影响,放置机器的工厂还必须采用特殊的避震设计。
这种设备是个超级电老虎,一台机器的用电量就几乎相当于一个小城市,而能量的利用率却低到令人发指。同样以EUV为例,其工作输出功率大概是250瓦,但输入功率却高达 125万瓦,能量利用率只有0.02%,这还不包括配备的辅助冷却系统耗电量。
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