国产芯片最大的技术难点是什么?

国产芯片最大的技术难点是什么?

半导体小兵 @石大小生 回答一下。

这个问题不如改成国产硅片最大的技术难点是什么，芯片这个行业涉及东西太多，设备、材料、各工艺制程。

半导体制造业中的材料，有三分之一的成本是来自大硅片，是半导体制造业中占比最高的原材料，90%以上的芯片和传感器都是基于半导体单晶硅片制成。

现在主流硅片尺寸是12寸，产业界曾经试着去拉18寸硅片，虽然硅片已经做出来，但整个产业装备投入的重复投资太大，现在半导体产业已经决定不再走入新的更大尺寸的硅片。接下来10年，还是会停留在12寸硅片层面。

12寸硅片的供应商来看，市占率最高的是日本信越，大约占比30%。其次是日本胜高，占比约为26.3%。环球晶圆占到17.1%。

大硅片的生产工艺经历了从拉晶到“切割、打磨、抛光”，其中“切、磨、抛”属于主要的硅片制造步骤，如果涉及逻辑应用，还需加上外延。一些高压高功率的特殊应用，则还需要SOI。

半导体硅片均为单晶硅，太阳能采用的硅片单晶和多晶均有；

半导体硅片纯度要求高，为99.9999999%（9N）以上，光伏相比则要求较低，99.99%-99.9999%（4N-6N）之间；

半导体硅片表面的平整度、光滑度以及洁净度要求比光伏片高，需要经过后续的研磨倒角、抛光、清洗等环节。

硅片产品按照加工工序可分为抛光片、退火片、外延片、节隔离片和绝缘体上硅片五大类产品。其中，抛光片是应用范围最广泛，用量最大、最基础的产品，其他的硅片产品也都是在抛光片的基础上二次加工产生的。

抛光片直接从单晶硅柱上切割出厚度约1mm的原硅片，然后对其进行抛光镜面加工，就得到了表面平整洁净的抛光片，通过对其进一步的纯化，减少重金属杂质。

退火片是通过把抛光片置于充满氩气或氧气的高温环境退火得到的，这样可大幅减少抛光片表面的氧气含量，从而拥有更好的晶体完整性（crystal perfection），可满足更高的半导体蚀刻需求。

外延片是通过在抛光片表面采用应用气相生长技术（Vapor Phase Growth or Epitaxy），在抛光片表面外延生出单晶结构层，这样其表面将比经切割而来的抛光片更加平滑，从而降低表面缺陷。

节隔离片是通过在抛光片的基础上，首先是通过光刻法、离子注入、热扩散技术等技术嵌入中间层，然后再通过气相生长技术在硅片外面形成平滑的外延层，从而满足特定的衬底电性能需求。

SOI片（绝缘体上硅片）是三明治结构，最下层是抛光片，中间层是掩埋氧化层（BOX），顶层是活性层也是抛光片；BOX的存在使得SOI片实现高电绝缘性，从而减小寄生电容和漏电，继而可以实现器件的高集成度，低的功耗，高可靠性，顶层的活性层也可以采用掺杂金属元素的硅片从而实现不同的功能。

主要在以下四个方面：大直径、控缺陷、精抛光、少杂质。其中，大直径中的热场设计技术与磁场设计和控制技术是大硅片成型的核心技术；缺陷控制是决定硅片质量和纯度，是决定硅片等级的核心技术。

比较好理解，就不一一解释了。

以上。

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