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CH-03 器件制造技术
半导体器件的核心价值
- 规模与影响：每年生产超
个晶体管（人均达10亿个），晶体管的大规模集成 降低了复杂电路成本 ，让电子产品“实用又实惠”。 - 时代推动：半导体器件推动“计算机时代”（原文提及“第二次工业革命”，需注意历史语境：实际第二次工业革命是电气时代，此处侧重半导体对信息时代的奠基）。
- 广泛应用：集成电路（IC）作为信息与通信核心，渗透 消费电子、汽车、医疗、工业电子 等领域，深刻影响全球经济和人类活动。
IC企业的两种模式
- 集成半导体公司：既设计又制造IC（“设计+制造”一体）。
- 无厂设计公司（Fabless）：只设计电路， 制造外包给专业硅代工厂（Foundry） 。 → 结论：IC公司可自主制造，也可委托代工，灵活选择生产模式。
IC集成度术语体系
用 “晶体管数量”定义集成度 ，术语对应：
- LSI：大规模集成电路，每芯片含
个晶体管； - VLSI：超大规模集成电路，每芯片含
个晶体管； - ULSI：特大规模集成电路（未明确数量，侧重更复杂）；
- GSI：巨大规模集成电路（同理，体现极致集成）。
这些术语的本质： 在“尺寸→复杂度”的范围内描述电路与工艺 ，核心都是体现“集成电路的大规模集成”特性。
整体来看，内容围绕 半导体→IC→企业→技术指标 的逻辑，展现了半导体产业的核心脉络：从技术价值，到商业分工，再到技术量化描述。
器件制造简介
产业现状：硅晶圆的生产与加工
- 供应格局：全球大部分硅晶圆片由 少数几家公司垄断生产 （体现产业上游的集中性），下游“数以百计的硅器件生产线”采购这些晶圆作为原材料。
- 制造能力：大型芯片厂 每月可加工4万个硅晶圆片 ，展现半导体制造的规模化生产能力。
工艺原理：平面工艺与核心步骤
流程框架：器件制造的基础工序主要包含4步：
- (a) SiO₂层形成：在硅晶圆表面生长氧化层（绝缘层，用于电气隔离）；
- (b) 氧化物选择性去除：通过光刻、蚀刻等技术，精准去除特定区域的氧化层（为后续掺杂做准备）；
- (c) 引入掺杂原子：向硅晶圆表面注入硼、磷等杂质（改变局部导电类型，构建晶体管的源、漏、栅等结构）；
- (d) 杂质原子扩散：通过高温等手段，让杂质原子向硅晶圆内部扩散（形成稳定的掺杂区域）。
平面工艺定义：将上述工序与其他步骤结合， 在晶圆衬底上“分层叠加、逐步构建”电路 的方法（核心是“二维平面上的层叠加工”，是现代半导体制造的基石）。
Tuntun Yuchiha