2022 Visão geral da indústria de wafer semicondutor

2022 Visão geral da indústria de wafer semicondutor

A pastilha de silício para semicondutores é o suporte para fabricar chips, também conhecida como pastilha de silício porque a matéria-prima é silício.

Após planeamento e refinação do silício sem gestão, purificação, silício monocristalino produção, formação de pastilhas e outros processos, ela pode entrar nas etapas subsequentes como a gravação de canal único de chip, que é o pré-processo mais importante para a fabricação de chips.

O conceito inclui principalmente: empresas que desenvolvem e fabricam pastilhas de semicondutor, pastilhas de silício e pastilhas polidas.

Classificada por processo

According to the type of process, it can be divided into polished wafer, epitaxial wafer and SOI wafer. Entre eles, polished wafers and epitaxial wafers are the mainstream products in the market, and SOI silicon wafers are mainly used in special application fields such as RF front-end.

Polishing sheet: It is formed by mixing nano-scale silica particles with high-efficiency binder, and then uniformly coating the surface of polyester film, drying and curing reaction.

Epitaxial Wafer: Epitaxy is a type of semiconductor process. In the bipolar process, the bottom layer of the silicon wafer is the P-type substrate silicon (some add a buried layer); Then a layer of single crystal silicon is grown on the substrate, which is called the epitaxial layer; and then the base region, the emitter region, etc. are implanted on the epitaxial layer.

Finally, a estrutura vertical de tubo NPN é basicamente formada: a camada epitaxial é a região coletora, e a camada epitaxial tem a região da base e a região do emissor. Um wafer epitaxial é um wafer de silício com uma camada epitaxial numa subcamada.

SOI: O nome completo é Silício-em-Isolador, que é silício sobre um substrato isolante. Esta tecnologia introduz uma camada de óxido enterrada entre o silício superior e o substrato de suporte.

Ordenar por tamanho

Geralmente, o diâmetro do wafer de silício é usado para distinguir as especificações, normalmente 6 polegadas, 8 polegadas e 12 polegadas. Hoje em dia, o tamanho dos wafers de silício semicondutor tem vindo a desenvolver-se continuamente para tamanhos maiores. Wafers semicondutores de maior diâmetro podem reduzir o custo médio de produção por chip, proporcionando assim maiores economias de escala. Contudo, devido à elevada pureza de wafers de silício de grande dimensão, technology development and large-scale production are difficult, and it is necessary to improve the production process and improve the performance of the equipment.

Driven by industries such as 5G mobile phones, high-performance computing, vehicle electrification and intelligence, and the Internet of Things, 8-inch and 12-inch silicon wafers have become mainstream. In Q4 2021, 8-inch silicon wafer shipments will be 6 million pieces/month, and 12-inch silicon wafer shipments will exceed 7.5 million pieces/month.

Global 8-inch silicon wafer shipments (thousands/month)

Global 12-inch silicon wafer shipments (thousands/month)

Classified by use

According to the application scenarios of silicon wafers, silicon wafers can be divided into positive film, auxiliary film and time electrode. Positive films can be used directly in wafer fabrication. Accompanying film can be divided into test film, filme em branco e filme de controlo de acordo com a função.

A peça de teste é usada para experimentar e verificar o estado inicial do funcionamento do equipamento de fabrico para melhorar a sua estabilidade. Os deflectores são usados para a comissionamento de novas linhas de produção e para proteger produtos genuínos durante a produção de pastilhas. O controlo de chips serve para testar e monitorizar o rendimento de novos processos antes da produção formal.

Cadeia industrial de pastilhas semicondutoras

As pastilhas semicondutoras são uma indústria importante a montante. As empresas de fabrico de semicondutores obtêm produtos de pastilhas de silício semicondutor após o processamento de matérias-primas de silício cristalino. Os produtos de pastilhas semicondutoras são fornecidos a empresas intermediárias que produzem células fotovoltaicas e módulos fotovoltaicos. Finally, the midstream enterprises will provide them to downstream enterprises whose main business is photovoltaic application products.

 
Any wafer industry forecast rests on the cost curve of corte de wafers de silício itself.

Perguntas Frequentes

What is a semiconductor silicon wafer?

It is a thin slice of high-purity single-crystal silicon that serves as the carrier substrate on which integrated circuits are fabricated.

What are the main trends in the semiconductor wafer industry?

The industry moves toward larger diameters for lower cost per chip, ever tighter flatness and defect specifications, and capacity growth driven by logic, memory and power semiconductors.

Conteúdo técnico revisto pela equipa de engenharia da Ensoll — um fabricante de laços de fio de diamante com 10+ anos de experiência em produção.