鸟瞰上海超硅半导体晶圆工厂

樊稠见闻摄影 2024-12-24 13:11:09

大家知道,硅片被称为芯片制造的“地基”,要生产硅基芯片,就需要有硅晶圆。

简单说,硅晶圆就是把硅矿石(主要成分是二氧化硅sio2)和焦炭在电热炉内冶炼,提纯(与氯化氢hcl进行化学反应,得到高纯度的sihcl3后,再通电加热,从尔析出硅si)得到高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,最后再想法拉出圆柱状的单晶硅棒。

单硅晶棒再经过研磨、抛光、切片后,就得到我们想要的晶圆片。

说明:单晶硅和多晶硅的区别,当熔融的单质硅凝固后,硅原子会以金刚石晶格方式排列成许多晶核,如果晶核结晶成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅,取向不同则形成多晶硅。

多晶硅

单晶硅棒

石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割成晶圆

这个过程说起来简单,实际晶圆的生产工艺还是非常复杂的,需要有很高的纯度的晶圆片最后才能做成芯片。晶圆的纯度,小数点后面至少要9个9以上。

2016年10月,在国家的支持下,中国芯片教父张汝京先生创建的上海新昇成功拉出国内第一根300mm单晶硅棒,2018年实现了300mm(12英寸)半导体硅片的规模化生产,如今上海新昇是上海硅产业集团股份有限公司【沪硅产业,代码:688126】全资控股子公司。

上海新昇又根据各方出资情况,设立二级子公司上海新昇晶科半导体科技有限公司,承担300mm切磨抛产线建设。设立三级子公司上海新昇晶睿半导体科技有限公司承担300mm单晶硅棒晶体生产研发与拉晶产线建设。

不过今天我要说的主角是上海另一家生产晶圆的企业上海超硅,也是中国最早生产晶圆硅片的企业之一。

上海超硅成立于2008年,注册资本只有人民币100万元,2011年5月成为台积电战略合作伙伴,12月通过台积电200mm(8英寸)再生硅片产品认证。

上海超硅自主研发、生产了200mm CZ /300mm MCZ全自动单晶硅晶体生长炉系统等核心设备,2016年起陆续生产出200mm(8英寸)、300mm(12英寸)晶棒。

如今上海超硅在上海松江拥有了全自动智能化300mm硅片生产线(含薄层外延片)

总产能达到80万片/月,是2019年-2023年上海市重大项目。

目前,上海超硅已成为全球TOP20集成电路制造商中,重要供货商。

这些制造商包括了

国际知名芯片代工厂:台积电、联电、格罗方德、中芯国际、华虹集团等

国际存储芯片工厂:韩国海力士、日本铠侠、美国镁光等

IDM工厂:荷兰恩智浦、德国英飞凌、美国德州仪器、日本索尼等

主要产品列表:

300mm抛光片

COP Free 轻掺晶体生长技术,拥有优异的缺陷密度,非常高的平坦度、洁净度。

广泛应用于NOR Flash,NAND Flash,DRAM,DDIC,BCD,PMIC等 器件的生产及工艺过程和生产设备监控

300mm外延片(外延片就是在衬底上做好外延层的硅片。外延层在其中是集电区,外延上面有基区和发射区。)

轻掺及重掺抛光片衬底,采用一流的外延生产设备生产,拥有优异的缺陷密度,非常高的平坦度,洁净度。

广泛应用于先进 CMOS 逻辑电路,Flash 器件,CIS器件,PowerMOSFET等产品

200mm抛光片

Low COP 及 COP Free 轻掺晶体生长技术、重掺晶体生长技术、拥有优异的缺陷密度,非常高的平坦度,洁净度。

广泛应用于 CMOS Logic电路、BCD产品、模拟电路及 PMIC 产品的生产及工艺过程和生产设备监控。

200mm氩气退火片

氩气退火晶体生长及控制技术、氩气退火工艺技术、低表面缺陷密度

广泛应用于 BCD 电器、Flash存储器件、DDIC 模拟电路等产品

200mm外延片

轻掺及重掺抛光片衬底,采用一流的外延生产设备生产,拥有优异的缺陷密度,非常高的平坦度,洁净度。

广泛应用于 CMOS 逻辑电路,Flash 器件,PowerMOSFET,CIS等器件

200mmSOl片(SOI是把一层薄薄的硅单晶覆盖在由二氧化硅或玻璃做成的绝缘体之上,一般称为“绝缘衬层上的硅”,Silicon-On-Insulator)

采用 HIIS 剥离以及键合减薄技术制备的薄膜和厚膜 SOI 晶圆,具有高质量低缺陷的顶层硅和优异的膜厚均匀性。

广泛应用于RF,power,MEMS,photonic device

附国际晶圆四大巨头:

德国世创(Siltronic)、日本胜高(SUMCO)、中国台湾环球晶圆和韩国SK siltron。

晶圆国产厂家:

沪硅集团、中环股份、立昂微、有研硅均已上市。

奕斯伟即将上市, 中欣晶圆还未上市成功。

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