为扩产做准备 粤芯半导体更先进光刻机已进厂

为扩产做准备 粤芯半导体更先进光刻机已进厂

近日有消息称,广州粤芯半导体更先进光刻机已进厂,为扩产做好最重要准备,南方网记者从投资方智光电气确认了该消息。

资料显示,粤芯半导体成立于2017年12月,粤芯半导体的注册资本为10亿元,其中科学城(广州)投资集团有限公司认缴出资2亿元,占股20%,广州华盈企业管理有限公司,出资认缴3亿元,占股30%,而广州誉芯众诚股权投资合伙企业(有限合伙)认缴出资5亿元,占股50%,而智光电气通过持有誉芯众诚30%股权间接持有粤芯半导体股权。

据悉,粤芯半导体是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

2017年12月,粤芯半导体项目一期奠基,2018年3月,桩施工,2018年10月主体结构封顶,2019年3月首批设备搬入,2019年6月生产设备调试完毕开始投片,2019年9月20日正式宣告投产。

今年2月28日,粤芯半导体二期扩产项目成功签约,二期建设将新增投资65亿元,专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。预计到2022年,粤芯半导体一期、二期将共达到月产4万片12寸的产能,将进一步满足粤港澳大湾区芯片市场的需求。

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

集成电路,又称芯片,是绝大多数电子设备的核心组成部分,被誉为“工业粮食”。它不仅在智能手机、电视机、计算机、汽车等电子设备方面得到广泛的应用,在军事、通信、遥控等方面也不可或缺,对5G、人工智能、物联网、自动驾驶等都是必不可少的基础。

然而,芯片制造又是世界上最为复杂的制造业。以采用了20纳米工艺的苹果A8手机芯片为例,其在不足指甲盖大小的空间里,包含了20亿个晶体管结构,内部犹如一座超级城市。所以芯片被业界称为“集人类超精细加工技术之大成”。

一个小小的芯片,是如何诞生的呢?在广州市黄埔区中新知识城,有一家芯片制造企业——广州粤芯半导体技术有限公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。昨日,记者采访了粤芯半导体市场及营销副总裁李海明博士。

芯片制造“点沙成金”五步走

1.打造地基——晶圆

硅是芯片最重要的基础材料,是地球上第二丰富的资源,但更多以二氧化硅,也就是沙子的形态储存在地球上。制造芯片,首先要从二氧化硅提炼出高纯度的硅晶体,制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,抛光后形成晶圆,这相当于芯片的“地基”。

李海明说,12英寸晶圆是指晶圆的直径为12英寸,其他常见的晶圆尺寸,还有8英寸和6英寸。“晶圆尺寸越大,在同一个圆片上生产切割的芯片就越多,但同时对材料技术和生产技术的要求也会更高。目前粤芯半导体主要生产12英寸晶圆。”

芯片就是以晶圆为“地基”,在上面“建房子”,把所需的电路和器件“建”在硅片上。“比如说,我们可以在上面沉积一层金属薄膜,再把这层薄膜刻出图形,留下一个金属连线的图案,也就是我们需要的电路。而在这层图形上面还可以再做另一层,每层之间还可以做出互联。”中国科协首席科学传播专家张宇识说。

2.光刻

由于芯片内的距离以纳米为单位,在这么小的范围内布一根根超细的电线是不现实的,所以芯片制造需要用到光刻工艺。

首先,在晶圆上涂一层特殊的光刻胶,再将包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,利用光的投影将缩小版的掩膜投影到晶圆的光刻胶膜上。光刻胶膜发生光化学反应,被光照的地方变得可溶于水,经过显影清洗后留下的图案与掩膜上一致。再用特制的化学药水蚀刻暴露出来的晶圆,蚀刻完成后,清除所有光刻胶,便得到纵横交错的电路沟槽。

3.掺杂

所谓掺杂,是通过离子注入,赋予硅晶体管的特性。为了改变某些区域的导电性,覆盖着光刻胶的晶圆经过离子束(带正电荷或负电荷的原子)轰击后,未被光刻胶覆盖的部分嵌入了杂质(高速离子冲进未被光刻胶覆盖的硅的表面),硅里进入了杂质,便会改变某些区域硅的导电性。

4.薄膜沉积

通过化学或者物理气相金属沉积,再重复光刻和蚀刻工艺,进行金属连接。一个正常运作的芯片需要连接数以百万计的传导线路,包含几十层结构,每层结构的形成,都离不开光刻和蚀刻。平面上看,像密集交织的高速公路;立体上看,像是拥有许多房间、楼宇的“超级城市”。

5.封装与测试

封装环节,即把裸片放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。封装后测试,即对已制造完成的芯片进行结构及电气功能的确认,以保证芯片符合系统的需求。

国产芯片需要补哪些短板

EDA、IP和设计服务

从上述制造工艺开始看出,掩膜,即芯片蓝图的复杂程度,是决定芯片性能的关键。

其中,在芯片设计领域,有一家不得不提的“图纸”提供商——英国ARM公司。它是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,包括苹果、华为。

根据自身产品的性能需求,在“图纸”上进行进一步改造,需要用到专门的设计软件,统称为EDA软件。在EDA软件全球市场中,德国以及美国技术领先。EDA、IP和设计服务,是整个芯片产业的技术源头,也是中国芯片产业结构中最为薄弱的环节。

极紫外线光刻机

制造芯片需要大量精致的光学技术、材料技术以及精密的加工技术。其中的高精度光刻机,更是整个芯片产业的命门之所在。目前,全球仅有极少数的光刻机设备厂商能够研制出高端光刻机,而荷兰的ASML则拥有全球晶圆厂光刻机设备高达八成的市场份额。

该公司最先进的EUV(极紫外线)光刻机已经能够制造7纳米以下制程的芯片。在这台光刻机中,每秒在真空环境中,从底部容器流出5万滴融化的锡液,激光束照射每一滴液体产生等离子体,从而释放出更短的波长,产生极紫外线,通过超高精度的反射镜引导光线。这台光刻机也被称为现代工业的皇冠,是地球上最精密的仪器之一。

去年国产芯片产量达2018亿块

过去几年,国产芯片产量大增。以2019年数据为例,国产芯片产量达到2018亿块,同比增长16%,不过在核心芯片方面自给率仍然很低,不足3%。

“我们和国外领先企业相比,比如英特尔、三星,大概有2-3个世代以上的差异。”李海明坦言,目前粤芯50%以上的原材料晶圆是日本提供的,薄膜、刻蚀、扩散等生产设备的制造技术几乎都掌握在国外厂商手里。

大湾区是芯片需求高地

广东是中国主要的集成电路元器件市场和重要的电子整机生产基地,占据60%以上的集成电路市场需求。

“粤港澳大湾区最大的优势是,在这里能找到不同等级的电子产品。从广州到东莞再到深圳,这一带是中国重要的消费型电子产品制造发源地。珠江另一岸,从广州到佛山、中山到珠海,这一带又是中国非常重要的大中型家电生产基地。所以,粤港澳大湾区是所有电子行业企业都能够找到贴近市场、又找到后端应用资源的地方。”李海明说。

2018年底,广州市出台《加快发展集成电路产业的若干措施》,明确将集成电路作为广州市产业发展战略重点。广州拥有泰斗微电子、润芯、硅芯、新岸线、昂宝、安凯等一批集成电路设计企业,以及兴森快捷、安捷利、风华芯电、新星微电子等一批封装测试企业,粤芯项目更是填补芯片制造空白。

粤芯半导体逆势增资

疫情是否对粤芯的生产造成影响?李海明表示,2020年第一季度,粤芯半导体在受到新冠肺炎疫情影响的情况下,超额完成了预计生产出货目标——首季产出高出预期25%。

今年2月,粤芯半导体二期项目成功扩产签约,新增投资65亿元。粤芯半导体逆势增资扩产为发展按下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,朝着释放产能、满足粤港澳大湾区芯片市场需求的方向加速。

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

集成电路,又称芯片,是绝大多数电子设备的核心组成部分,被誉为“工业粮食”。它不仅在智能手机、电视机、计算机、汽车等电子设备方面得到广泛的应用,在军事、通信、遥控等方面也不可或缺,对5G、人工智能、物联网、自动驾驶等都是必不可少的基础。

然而,芯片制造又是世界上最为复杂的制造业。以采用了20纳米工艺的苹果A8手机芯片为例,其在不足指甲盖大小的空间里,包含了20亿个晶体管结构,内部犹如一座超级城市。所以芯片被业界称为“集人类超精细加工技术之大成”。

一个小小的芯片,是如何诞生的呢?在广州市黄埔区中新知识城,有一家芯片制造企业——广州粤芯半导体技术有限公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。昨日,记者采访了粤芯半导体市场及营销副总裁李海明博士。

芯片制造“点沙成金”五步走

1.打造地基——晶圆

硅是芯片最重要的基础材料,是地球上第二丰富的资源,但更多以二氧化硅,也就是沙子的形态储存在地球上。制造芯片,首先要从二氧化硅提炼出高纯度的硅晶体,制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,抛光后形成晶圆,这相当于芯片的“地基”。

李海明说,12英寸晶圆是指晶圆的直径为12英寸,其他常见的晶圆尺寸,还有8英寸和6英寸。“晶圆尺寸越大,在同一个圆片上生产切割的芯片就越多,但同时对材料技术和生产技术的要求也会更高。目前粤芯半导体主要生产12英寸晶圆。”

芯片就是以晶圆为“地基”,在上面“建房子”,把所需的电路和器件“建”在硅片上。“比如说,我们可以在上面沉积一层金属薄膜,再把这层薄膜刻出图形,留下一个金属连线的图案,也就是我们需要的电路。而在这层图形上面还可以再做另一层,每层之间还可以做出互联。”中国科协首席科学传播专家张宇识说。

2.光刻

由于芯片内的距离以纳米为单位,在这么小的范围内布一根根超细的电线是不现实的,所以芯片制造需要用到光刻工艺。

首先,在晶圆上涂一层特殊的光刻胶,再将包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,利用光的投影将缩小版的掩膜投影到晶圆的光刻胶膜上。光刻胶膜发生光化学反应,被光照的地方变得可溶于水,经过显影清洗后留下的图案与掩膜上一致。再用特制的化学药水蚀刻暴露出来的晶圆,蚀刻完成后,清除所有光刻胶,便得到纵横交错的电路沟槽。

3.掺杂

所谓掺杂,是通过离子注入,赋予硅晶体管的特性。为了改变某些区域的导电性,覆盖着光刻胶的晶圆经过离子束(带正电荷或负电荷的原子)轰击后,未被光刻胶覆盖的部分嵌入了杂质(高速离子冲进未被光刻胶覆盖的硅的表面),硅里进入了杂质,便会改变某些区域硅的导电性。

4.薄膜沉积

通过化学或者物理气相金属沉积,再重复光刻和蚀刻工艺,进行金属连接。一个正常运作的芯片需要连接数以百万计的传导线路,包含几十层结构,每层结构的形成,都离不开光刻和蚀刻。平面上看,像密集交织的高速公路;立体上看,像是拥有许多房间、楼宇的“超级城市”。

5.封装与测试

封装环节,即把裸片放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。封装后测试,即对已制造完成的芯片进行结构及电气功能的确认,以保证芯片符合系统的需求。

国产芯片需要补哪些短板

EDA、IP和设计服务

从上述制造工艺开始看出,掩膜,即芯片蓝图的复杂程度,是决定芯片性能的关键。

其中,在芯片设计领域,有一家不得不提的“图纸”提供商——英国ARM公司。它是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,包括苹果、华为。

根据自身产品的性能需求,在“图纸”上进行进一步改造,需要用到专门的设计软件,统称为EDA软件。在EDA软件全球市场中,德国以及美国技术领先。EDA、IP和设计服务,是整个芯片产业的技术源头,也是中国芯片产业结构中最为薄弱的环节。

极紫外线光刻机

制造芯片需要大量精致的光学技术、材料技术以及精密的加工技术。其中的高精度光刻机,更是整个芯片产业的命门之所在。目前,全球仅有极少数的光刻机设备厂商能够研制出高端光刻机,而荷兰的ASML则拥有全球晶圆厂光刻机设备高达八成的市场份额。

该公司最先进的EUV(极紫外线)光刻机已经能够制造7纳米以下制程的芯片。在这台光刻机中,每秒在真空环境中,从底部容器流出5万滴融化的锡液,激光束照射每一滴液体产生等离子体,从而释放出更短的波长,产生极紫外线,通过超高精度的反射镜引导光线。这台光刻机也被称为现代工业的皇冠,是地球上最精密的仪器之一。

去年国产芯片产量达2018亿块

过去几年,国产芯片产量大增。以2019年数据为例,国产芯片产量达到2018亿块,同比增长16%,不过在核心芯片方面自给率仍然很低,不足3%。

“我们和国外领先企业相比,比如英特尔、三星,大概有2-3个世代以上的差异。”李海明坦言,目前粤芯50%以上的原材料晶圆是日本提供的,薄膜、刻蚀、扩散等生产设备的制造技术几乎都掌握在国外厂商手里。

大湾区是芯片需求高地

广东是中国主要的集成电路元器件市场和重要的电子整机生产基地,占据60%以上的集成电路市场需求。

“粤港澳大湾区最大的优势是,在这里能找到不同等级的电子产品。从广州到东莞再到深圳,这一带是中国重要的消费型电子产品制造发源地。珠江另一岸,从广州到佛山、中山到珠海,这一带又是中国非常重要的大中型家电生产基地。所以,粤港澳大湾区是所有电子行业企业都能够找到贴近市场、又找到后端应用资源的地方。”李海明说。

2018年底,广州市出台《加快发展集成电路产业的若干措施》,明确将集成电路作为广州市产业发展战略重点。广州拥有泰斗微电子、润芯、硅芯、新岸线、昂宝、安凯等一批集成电路设计企业,以及兴森快捷、安捷利、风华芯电、新星微电子等一批封装测试企业,粤芯项目更是填补芯片制造空白。

粤芯半导体逆势增资

疫情是否对粤芯的生产造成影响?李海明表示,2020年第一季度,粤芯半导体在受到新冠肺炎疫情影响的情况下,超额完成了预计生产出货目标——首季产出高出预期25%。

今年2月,粤芯半导体二期项目成功扩产签约,新增投资65亿元。粤芯半导体逆势增资扩产为发展按下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,朝着释放产能、满足粤港澳大湾区芯片市场需求的方向加速。

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

集成电路,又称芯片,是绝大多数电子设备的核心组成部分,被誉为“工业粮食”。它不仅在智能手机、电视机、计算机、汽车等电子设备方面得到广泛的应用,在军事、通信、遥控等方面也不可或缺,对5G、人工智能、物联网、自动驾驶等都是必不可少的基础。

然而,芯片制造又是世界上最为复杂的制造业。以采用了20纳米工艺的苹果A8手机芯片为例,其在不足指甲盖大小的空间里,包含了20亿个晶体管结构,内部犹如一座超级城市。所以芯片被业界称为“集人类超精细加工技术之大成”。

一个小小的芯片,是如何诞生的呢?在广州市黄埔区中新知识城,有一家芯片制造企业——广州粤芯半导体技术有限公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。昨日,记者采访了粤芯半导体市场及营销副总裁李海明博士。

芯片制造“点沙成金”五步走

1.打造地基——晶圆

硅是芯片最重要的基础材料,是地球上第二丰富的资源,但更多以二氧化硅,也就是沙子的形态储存在地球上。制造芯片,首先要从二氧化硅提炼出高纯度的硅晶体,制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,抛光后形成晶圆,这相当于芯片的“地基”。

李海明说,12英寸晶圆是指晶圆的直径为12英寸,其他常见的晶圆尺寸,还有8英寸和6英寸。“晶圆尺寸越大,在同一个圆片上生产切割的芯片就越多,但同时对材料技术和生产技术的要求也会更高。目前粤芯半导体主要生产12英寸晶圆。”

芯片就是以晶圆为“地基”,在上面“建房子”,把所需的电路和器件“建”在硅片上。“比如说,我们可以在上面沉积一层金属薄膜,再把这层薄膜刻出图形,留下一个金属连线的图案,也就是我们需要的电路。而在这层图形上面还可以再做另一层,每层之间还可以做出互联。”中国科协首席科学传播专家张宇识说。

2.光刻

由于芯片内的距离以纳米为单位,在这么小的范围内布一根根超细的电线是不现实的,所以芯片制造需要用到光刻工艺。

首先,在晶圆上涂一层特殊的光刻胶,再将包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,利用光的投影将缩小版的掩膜投影到晶圆的光刻胶膜上。光刻胶膜发生光化学反应,被光照的地方变得可溶于水,经过显影清洗后留下的图案与掩膜上一致。再用特制的化学药水蚀刻暴露出来的晶圆,蚀刻完成后,清除所有光刻胶,便得到纵横交错的电路沟槽。

3.掺杂

所谓掺杂,是通过离子注入,赋予硅晶体管的特性。为了改变某些区域的导电性,覆盖着光刻胶的晶圆经过离子束(带正电荷或负电荷的原子)轰击后,未被光刻胶覆盖的部分嵌入了杂质(高速离子冲进未被光刻胶覆盖的硅的表面),硅里进入了杂质,便会改变某些区域硅的导电性。

4.薄膜沉积

通过化学或者物理气相金属沉积,再重复光刻和蚀刻工艺,进行金属连接。一个正常运作的芯片需要连接数以百万计的传导线路,包含几十层结构,每层结构的形成,都离不开光刻和蚀刻。平面上看,像密集交织的高速公路;立体上看,像是拥有许多房间、楼宇的“超级城市”。

5.封装与测试

封装环节,即把裸片放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。封装后测试,即对已制造完成的芯片进行结构及电气功能的确认,以保证芯片符合系统的需求。

国产芯片需要补哪些短板

EDA、IP和设计服务

从上述制造工艺开始看出,掩膜,即芯片蓝图的复杂程度,是决定芯片性能的关键。

其中,在芯片设计领域,有一家不得不提的“图纸”提供商——英国ARM公司。它是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,包括苹果、华为。

根据自身产品的性能需求,在“图纸”上进行进一步改造,需要用到专门的设计软件,统称为EDA软件。在EDA软件全球市场中,德国以及美国技术领先。EDA、IP和设计服务,是整个芯片产业的技术源头,也是中国芯片产业结构中最为薄弱的环节。

极紫外线光刻机

制造芯片需要大量精致的光学技术、材料技术以及精密的加工技术。其中的高精度光刻机,更是整个芯片产业的命门之所在。目前,全球仅有极少数的光刻机设备厂商能够研制出高端光刻机,而荷兰的ASML则拥有全球晶圆厂光刻机设备高达八成的市场份额。

该公司最先进的EUV(极紫外线)光刻机已经能够制造7纳米以下制程的芯片。在这台光刻机中,每秒在真空环境中,从底部容器流出5万滴融化的锡液,激光束照射每一滴液体产生等离子体,从而释放出更短的波长,产生极紫外线,通过超高精度的反射镜引导光线。这台光刻机也被称为现代工业的皇冠,是地球上最精密的仪器之一。

去年国产芯片产量达2018亿块

过去几年,国产芯片产量大增。以2019年数据为例,国产芯片产量达到2018亿块,同比增长16%,不过在核心芯片方面自给率仍然很低,不足3%。

“我们和国外领先企业相比,比如英特尔、三星,大概有2-3个世代以上的差异。”李海明坦言,目前粤芯50%以上的原材料晶圆是日本提供的,薄膜、刻蚀、扩散等生产设备的制造技术几乎都掌握在国外厂商手里。

大湾区是芯片需求高地

广东是中国主要的集成电路元器件市场和重要的电子整机生产基地,占据60%以上的集成电路市场需求。

“粤港澳大湾区最大的优势是,在这里能找到不同等级的电子产品。从广州到东莞再到深圳,这一带是中国重要的消费型电子产品制造发源地。珠江另一岸,从广州到佛山、中山到珠海,这一带又是中国非常重要的大中型家电生产基地。所以,粤港澳大湾区是所有电子行业企业都能够找到贴近市场、又找到后端应用资源的地方。”李海明说。

2018年底,广州市出台《加快发展集成电路产业的若干措施》,明确将集成电路作为广州市产业发展战略重点。广州拥有泰斗微电子、润芯、硅芯、新岸线、昂宝、安凯等一批集成电路设计企业,以及兴森快捷、安捷利、风华芯电、新星微电子等一批封装测试企业,粤芯项目更是填补芯片制造空白。

粤芯半导体逆势增资

疫情是否对粤芯的生产造成影响?李海明表示,2020年第一季度,粤芯半导体在受到新冠肺炎疫情影响的情况下,超额完成了预计生产出货目标——首季产出高出预期25%。

今年2月,粤芯半导体二期项目成功扩产签约,新增投资65亿元。粤芯半导体逆势增资扩产为发展按下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,朝着释放产能、满足粤港澳大湾区芯片市场需求的方向加速。

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

走进粤芯半导体 了解小芯片背后的大产业

集成电路,又称芯片,是绝大多数电子设备的核心组成部分,被誉为“工业粮食”。它不仅在智能手机、电视机、计算机、汽车等电子设备方面得到广泛的应用,在军事、通信、遥控等方面也不可或缺,对5G、人工智能、物联网、自动驾驶等都是必不可少的基础。

然而,芯片制造又是世界上最为复杂的制造业。以采用了20纳米工艺的苹果A8手机芯片为例,其在不足指甲盖大小的空间里,包含了20亿个晶体管结构,内部犹如一座超级城市。所以芯片被业界称为“集人类超精细加工技术之大成”。

一个小小的芯片,是如何诞生的呢?在广州市黄埔区中新知识城,有一家芯片制造企业——广州粤芯半导体技术有限公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。昨日,记者采访了粤芯半导体市场及营销副总裁李海明博士。

芯片制造“点沙成金”五步走

1.打造地基——晶圆

硅是芯片最重要的基础材料,是地球上第二丰富的资源,但更多以二氧化硅,也就是沙子的形态储存在地球上。制造芯片,首先要从二氧化硅提炼出高纯度的硅晶体,制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,抛光后形成晶圆,这相当于芯片的“地基”。

李海明说,12英寸晶圆是指晶圆的直径为12英寸,其他常见的晶圆尺寸,还有8英寸和6英寸。“晶圆尺寸越大,在同一个圆片上生产切割的芯片就越多,但同时对材料技术和生产技术的要求也会更高。目前粤芯半导体主要生产12英寸晶圆。”

芯片就是以晶圆为“地基”,在上面“建房子”,把所需的电路和器件“建”在硅片上。“比如说,我们可以在上面沉积一层金属薄膜,再把这层薄膜刻出图形,留下一个金属连线的图案,也就是我们需要的电路。而在这层图形上面还可以再做另一层,每层之间还可以做出互联。”中国科协首席科学传播专家张宇识说。

2.光刻

由于芯片内的距离以纳米为单位,在这么小的范围内布一根根超细的电线是不现实的,所以芯片制造需要用到光刻工艺。

首先,在晶圆上涂一层特殊的光刻胶,再将包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,利用光的投影将缩小版的掩膜投影到晶圆的光刻胶膜上。光刻胶膜发生光化学反应,被光照的地方变得可溶于水,经过显影清洗后留下的图案与掩膜上一致。再用特制的化学药水蚀刻暴露出来的晶圆,蚀刻完成后,清除所有光刻胶,便得到纵横交错的电路沟槽。

3.掺杂

所谓掺杂,是通过离子注入,赋予硅晶体管的特性。为了改变某些区域的导电性,覆盖着光刻胶的晶圆经过离子束(带正电荷或负电荷的原子)轰击后,未被光刻胶覆盖的部分嵌入了杂质(高速离子冲进未被光刻胶覆盖的硅的表面),硅里进入了杂质,便会改变某些区域硅的导电性。

4.薄膜沉积

通过化学或者物理气相金属沉积,再重复光刻和蚀刻工艺,进行金属连接。一个正常运作的芯片需要连接数以百万计的传导线路,包含几十层结构,每层结构的形成,都离不开光刻和蚀刻。平面上看,像密集交织的高速公路;立体上看,像是拥有许多房间、楼宇的“超级城市”。

5.封装与测试

封装环节,即把裸片放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。封装后测试,即对已制造完成的芯片进行结构及电气功能的确认,以保证芯片符合系统的需求。

国产芯片需要补哪些短板

EDA、IP和设计服务

从上述制造工艺开始看出,掩膜,即芯片蓝图的复杂程度,是决定芯片性能的关键。

其中,在芯片设计领域,有一家不得不提的“图纸”提供商——英国ARM公司。它是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,包括苹果、华为。

根据自身产品的性能需求,在“图纸”上进行进一步改造,需要用到专门的设计软件,统称为EDA软件。在EDA软件全球市场中,德国以及美国技术领先。EDA、IP和设计服务,是整个芯片产业的技术源头,也是中国芯片产业结构中最为薄弱的环节。

极紫外线光刻机

制造芯片需要大量精致的光学技术、材料技术以及精密的加工技术。其中的高精度光刻机,更是整个芯片产业的命门之所在。目前,全球仅有极少数的光刻机设备厂商能够研制出高端光刻机,而荷兰的ASML则拥有全球晶圆厂光刻机设备高达八成的市场份额。

该公司最先进的EUV(极紫外线)光刻机已经能够制造7纳米以下制程的芯片。在这台光刻机中,每秒在真空环境中,从底部容器流出5万滴融化的锡液,激光束照射每一滴液体产生等离子体,从而释放出更短的波长,产生极紫外线,通过超高精度的反射镜引导光线。这台光刻机也被称为现代工业的皇冠,是地球上最精密的仪器之一。

去年国产芯片产量达2018亿块

过去几年,国产芯片产量大增。以2019年数据为例,国产芯片产量达到2018亿块,同比增长16%,不过在核心芯片方面自给率仍然很低,不足3%。

“我们和国外领先企业相比,比如英特尔、三星,大概有2-3个世代以上的差异。”李海明坦言,目前粤芯50%以上的原材料晶圆是日本提供的,薄膜、刻蚀、扩散等生产设备的制造技术几乎都掌握在国外厂商手里。

大湾区是芯片需求高地

广东是中国主要的集成电路元器件市场和重要的电子整机生产基地,占据60%以上的集成电路市场需求。

“粤港澳大湾区最大的优势是,在这里能找到不同等级的电子产品。从广州到东莞再到深圳,这一带是中国重要的消费型电子产品制造发源地。珠江另一岸,从广州到佛山、中山到珠海,这一带又是中国非常重要的大中型家电生产基地。所以,粤港澳大湾区是所有电子行业企业都能够找到贴近市场、又找到后端应用资源的地方。”李海明说。

2018年底,广州市出台《加快发展集成电路产业的若干措施》,明确将集成电路作为广州市产业发展战略重点。广州拥有泰斗微电子、润芯、硅芯、新岸线、昂宝、安凯等一批集成电路设计企业,以及兴森快捷、安捷利、风华芯电、新星微电子等一批封装测试企业,粤芯项目更是填补芯片制造空白。

粤芯半导体逆势增资

疫情是否对粤芯的生产造成影响?李海明表示,2020年第一季度,粤芯半导体在受到新冠肺炎疫情影响的情况下,超额完成了预计生产出货目标——首季产出高出预期25%。

今年2月,粤芯半导体二期项目成功扩产签约,新增投资65亿元。粤芯半导体逆势增资扩产为发展按下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,朝着释放产能、满足粤港澳大湾区芯片市场需求的方向加速。

实现进口替代 粤芯半导体二期项目或明年上半年量产

实现进口替代 粤芯半导体二期项目或明年上半年量产

4月9日,工业和信息化部网站发布消息称,针对全球疫情蔓延可能引发的断供,将指导企业寻求可替代产品,增强产业链抗风险能力,而近期欧美部分企业停工,也给国内企业提供了“技术替代”的机会。

近日,据南方日报报道到,粤芯半导体市场及营销副总裁李海明表示,希望尽快实现对进口的替代,并满足全球供应的需求。据其透露,今年底前,粤芯半导体二期项目将进入设备调试,争取明年上半年实现量产。

据了解,粤芯半导体二期项目专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。

粤芯半导体总裁及首席执行官陈卫此前表示,二期项目的建设,除了满足粤港澳大湾区广阔民用和车用芯片市场的需求外,同时也聚焦于生物检测芯片、视频监控摄像头芯片、红外线测温控制芯片等生物安全与健康芯片产品的开发和运用上。

逆势前行!粤芯首季产出超预期25%

逆势前行!粤芯首季产出超预期25%

被称为“广州第一芯”的粤芯半导体,拥有广州市第一条、广东省唯一一条量产的12英寸芯片生产线。面对疫情带来的挑战,粤芯半导体开足马力忙生产、赶订单,第一季度销售逆势增长超过预期25%。控疫情、稳增长,以粤芯半导体为企业龙头的黄埔区、广州开发区集成电路产业按下恢复经济发展的“启动键”和“加速键”。

芯片出货开门红 首季度销售高出预期25%

成立于2017年12月的广州粤芯半导体技术有限公司(简称“粤芯半导体”)是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

2020年第一季度,粤芯半导体在受到新冠肺炎疫情影响的情况下不仅打好疫情防控攻坚战,还稳定了生产,超额完成了预计生产出货目标——首季产出高出预期25%,生产周期缩短5%以上。

新冠肺炎疫情对人员返岗、原材料供应及物流产生了一定影响。在人力锐减21%的情况下,粤芯半导体积极应对,日夜奋战,将因疫情耽搁的时间追回来,将滞后的进度赶上来。

粤芯总裁陈卫表示,粤芯能在疫情影响下实现销售超过预期25%,一方面是因为产品产能展开与验证比预期快,另一方面是第一季度订单细分领域需求量有大幅度增长,例如图像传感芯片订单大量增长。

图像传感芯片是图像传感器上的重要电子元器件,能实现光电转换功能。图像传感器在要求空间小、体积小、功耗低而对图像噪声和质量要求不是特别高的场合,如大部分有辅助光照明的工业检测、安防保安,以及大多数消费型商业数码相机等多个行业都有广泛应用。

今年2月,粤芯半导体二期项目成功扩产签约,新增投资65亿。粤芯半导体逆势增资扩产为恢复经济发展按下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,正朝着全力释放产能、满足粤港澳大湾区芯片市场需求的方向加速奔跑。

紧扣“新基建”需求 发挥龙头带动上下游产业

广东是中国制造业大省,而芯片制造是集成电路产业链中的重中之重。疫情的突袭对芯片生产制造、供应链、需求端都产生了一定的影响。

“纵观当前疫情趋势,风险避之不去,我们需要思考的不只是‘活下去’,而是从‘危’中窥‘机’,这是广东制造企业该有的姿态和动作。”陈卫表示,芯片制造是联结集成电路产业链的核心纽带,往上是芯片设计、往下是封测,粤芯半导体深耕在粤港澳大湾区,这里孕育着巨大的芯片潜在发展市场。

日前,中央对加快新型基础设施建设进度作出部署,5G基站、大数据中心等“新基建”相关领域发展备受瞩目。5G基站建设带来的5G应用多场景落地,大数据中心建设带来的万物互联,工业互联网和人工智能促进的智能制造加速,都将为芯片需求快速增长带来重大机遇。

面对芯片制造的巨大发展潜力和广阔应用前景,陈卫表示,粤芯半导体有一种“等不起”的紧迫感、“慢不得”的危机感和“坐不住”的责任感。作为广东省集成电路产业的龙头企业,粤芯半导体将继续做精、做细、做强,在推进芯片国产化替代的道路上积极发挥作用,未来还将继续联合芯片设计、封装测试、终端应用、产业基金等资源,打造粤港澳大湾区半导体产业链。

持续出台“芯”政策 黄埔形成芯片产业聚集高地

自2018年底出台《广州市加快发展集成电路产业的若干措施》以来,广州以黄埔区、广州开发区为核心,通过实施涵盖芯片制造提升、芯片设计跃升、封装测试强链、配套产业补链、创新能力突破、产业协同发展、人才引进培育在内的芯片产业七大工程,力争到2022年建成全国集成电路产业集聚区、人才汇聚地、创新示范区。

为此,黄埔区、广州开发区出台了鼓励新一代信息技术发展的政策,并专门针对集成电路发展关键环节精准施策,包括对企业封装设计企业进行专项目补助,对集成电路企业研发多项目晶圆(MPW)给予补贴,对设计企业购买光罩(MASK)给予补贴,对设计企业工程片、试流片加工费用给予补贴等,帮助企业拓展市场。

同时,黄埔区、广州开发区还牵头组建广州市半导体协会。该协会由粤芯半导体发起并任会长单位,51个单位共同创会,其中既有安凯微电子、昂宝电子等多家黄埔区、广州开发区电子信息企业,也有来自深圳、佛山的上下游企业,以及粤港澳大湾区的多所高校院所,集结了整个粤港澳大湾区的行业力量,共同推进芯片上下游产业聚合发展。

据不完全统计,目前黄埔区、广州开发区有包括安凯微电子、昂宝电子、广芯微电子、高云半导体、慧智微电子、泰斗微电子、风华芯电、华微电子等、兴森快捷等50多家集成电路企业,主要集中在设计、封装、测试、材料领域。

在设计领域,安凯微电子在视频监控领域出货持续增长;昂宝电子在AC-DC开关电源领域亚洲第一、全球知名;广芯微电子瞄准工业物联网领域打造边缘计算AIoT平台,其超低功耗设计方法学国内先进;慧智微电子是全球第一家可重构多频多模射频前端技术并量产的芯片设计公司,将在5G射频芯片大有作为;泰斗微电子作为国内北斗/GNSS芯片龙头企业,占国产北斗芯片最大出货量(40%)。

在封装测试领域,风华芯电拥有20余条国际先进水平的半导体封装测试自动化生产线,可生产22个封装系列、1000余个品种、60亿只以上的半导体分立器件和超过7亿块集成电路;华微电子已与恩智浦、仙童、威世等国际知名企业开展长期战略合作,并成为飞利浦、东芝、三星等著名跨国企业的配套供应商。

在封测材料领域,广州兴森快捷电路科技股份有限公司是国内最大的印制电路样板小批量板快件制造商之一,在半导体领域主要提供封测用的半导体测试板、封装基板等。

全力释放产能 粤芯半导体首季产出高出预期25%

全力释放产能 粤芯半导体首季产出高出预期25%

作为国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,广州粤芯半导体技术有限公司一直创造了“18个月从无到有到量产”的记录,而在2020年第一季度新冠肺炎爆发的特殊时期,也成为对粤芯爬坡量产后产能释放能力的一次检验。

最新消息是,粤芯半导体不仅经受住了疫情的考验,甚至还超额完成了任务。据粤芯半导体昨日发文指出,在人力锐减21%的情况下,粤芯半导体首季产出高出预期25%,生产周期缩短5%以上。

资料显示,粤芯成立于2017年12月,位于广州中新知识城。粤芯12英寸晶圆项目是国内第一座以虚拟IDM (Virtual IDM)为营运策略的12英寸芯片厂,也是广州第一条12英寸芯片生产线,列入广东省、广州市重点建设项目。

该项目一期投资100亿元,达产后将实现月产40000片12英寸晶圆的生产能力,产品包括微处理器、电源管理芯片、模拟芯片、功率分立器件等,满足物联网、汽车电子、人工智能、5G等创新应用的模拟芯片需求。二期投资额约约188亿元,月产能将达4万片12英寸晶圆芯片。

据了解,粤芯12英寸晶圆项目于2017年12月奠基,2018年3月打桩施工,2018年10月主体结构封顶,2018年12月洁净室正压送风,2019年3月首批设备搬入,6月15日开始投片,9月20日正式宣告投产,从打桩施工到投产只用了一年半时间。

粤芯半导体表示,粤芯2020逆势增资扩产为恢复经济发展摁下“启动键”的同时,也摁下“加速键”,向着全力释放产能、超越客户期待、满足粤港澳大湾区芯片市场需求等方向加速奔跑。

一期项目将逆势扩产 粤芯半导体加快启动第二期建设

一期项目将逆势扩产 粤芯半导体加快启动第二期建设

据南方网报道,粤芯半导体市场及营销副总裁李海明表示,粤芯半导体一期项目产能为月产2万片,上半年还将逆势扩产,加快启动第二期的建设。

资料显示,粤芯半导体成立于2017年12月,是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

粤芯半导体项目一期于2017年12月奠基,2018年3月打桩施工,2018年10月主体结构封顶,2019年3月首批设备搬入,2019年6月生产设备调试完毕开始投片,2019年9月20日正式宣告投产,从打桩施工到投产只用了一年半时间。据介绍,粤芯半导体一期产品正在进行市场端验证,并爬坡量产。

2020年2月28日,粤芯半导体二期扩产项目成功签约,据悉,二期建设将新增投资65亿元,专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。预计到2022年,粤芯半导体一期、二期将共达到月产4万片12寸的产能,将进一步满足粤港澳大湾区芯片市场的需求。

粤芯半导体总裁及首席执行官陈卫表示,二期项目建设,粤芯半导体除了满足粤港澳大湾区广阔民用和车用芯片市场的需求外,同时也聚焦于生物检测芯片、视频监控摄像头芯片、红外线测温控制芯片等生物安全与健康芯片产品的开发和运用上。

增资65亿元!粤芯半导体二期扩产项目签约

增资65亿元!粤芯半导体二期扩产项目签约

粤芯半导体官方微信号信息显示,2月28日上午,广州开发区、广州高新区百大项目庆百年暨2020年第一季度重大项目集中动工(云)签约活动以5G视频直播、多会场连线的方式举行,66个重大项目集中“云动工”,21个重大项目集中“云签约”。

其中,粤芯半导体二期扩产项目成功签约,二期建设将新增投资65亿元,专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。

粤芯半导体总裁及首席执行官陈卫表示,“作为一家以市场为导向、以终端定义芯片、管理机制灵活的民营企业来说,突如其来的疫情也让对整个市场有了战略思考。”

据其所言,二期项目建设,粤芯半导体除了满足粤港澳大湾区广阔民用和车用芯片市场的需求外,同时也聚焦于生物检测芯片、视频监控摄像头芯片、红外线测温控制芯片等生物安全与健康芯片产品的开发和运用上。

资料显示,粤芯半导体成立于2017年12月,是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

粤芯半导体项目一期于2017年12月奠基,2018年3月打桩施工,2018年10月主体结构封顶,2019年3月首批设备搬入,2019年6月生产设备调试完毕开始投片,2019年9月20日正式宣告投产,从打桩施工到投产只用了一年半时间。据介绍,粤芯半导体一期产品正在进行市场端验证,并爬坡量产。

本次签约活动落地,标志着粤芯半导体将顺利推进二期扩产,预计到2022年,粤芯半导体一期、二期将共达到月产4万片12寸的产能,将进一步满足粤港澳大湾区芯片市场的需求。