由于當(dāng)前半導(dǎo)體晶圓工廠不斷增加，對(duì)于半導(dǎo)體在光刻工藝中所需的薄膜材料需求增加，加上部分半導(dǎo)體廠商致力于開(kāi)發(fā)更為先進(jìn)的半導(dǎo)體材料進(jìn)一步增加需求，加上許多現(xiàn)有的薄膜生產(chǎn)商正開(kāi)發(fā)針對(duì)先進(jìn)工藝的薄膜材料，相關(guān)半導(dǎo)體薄膜材料已處于供不應(yīng)求、價(jià)格攀升的狀態(tài)。

按照臺(tái)積電(TSMC)的計(jì)劃，在2022年至2025年期間，將陸續(xù)推出N3、N3E、N3P、N3X等工藝，后續(xù)還會(huì)有優(yōu)化后的N3S工藝，加上可以使用FINFLEX技術(shù)，可涵蓋智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)用芯片、HPC等不同平臺(tái)的使用需求。臺(tái)積電在3nm制程節(jié)點(diǎn)仍使用FinFET晶體管，不過(guò)到了2nm制程節(jié)點(diǎn)，即2025年量產(chǎn)的N2工藝將啟用全新的Gate-all-around FETs(GAAFET)晶體管。

據(jù)相關(guān)媒體的報(bào)道，臺(tái)積電已做出了戰(zhàn)略決策，開(kāi)始為1nm級(jí)別的芯片生產(chǎn)鋪路，決定選址中國(guó)臺(tái)灣桃園附近的龍?zhí)犊萍紙@區(qū)，興建新的晶圓廠。該地點(diǎn)距離臺(tái)積電總部所在的新竹科技園區(qū)不遠(yuǎn)，將為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造數(shù)千個(gè)高薪工作崗位。

目前先進(jìn)半導(dǎo)體工藝的生產(chǎn)設(shè)備相當(dāng)昂貴，估計(jì)這間晶圓廠的投資金額大概在320億美元。相比之下，臺(tái)積電現(xiàn)有采用3nm和5nm工藝生產(chǎn)的晶圓廠，投資金額約為200億美元，新晶圓廠有著不小的增幅。

臺(tái)積電暫時(shí)只披露了N2工藝的計(jì)劃，接下來(lái)更為先進(jìn)的制造技術(shù)會(huì)如何發(fā)展還不清楚，有業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，1nm級(jí)別的工藝可能要到2027年至2028年才能量產(chǎn)，很可能會(huì)用到ASML最為先進(jìn)的High-NA EUV光刻系統(tǒng)，將提供0.55數(shù)值孔徑。由于1nm級(jí)別工藝的芯片無(wú)論設(shè)計(jì)還是制造成本都非常高，不要指望很多公司和芯片會(huì)采用。

什么是芯片?

芯片是一個(gè)扁平的硅片，上面嵌入了集成電路，甚至包括晶體管。硅晶片上產(chǎn)生了微小開(kāi)關(guān)的圖案，通過(guò)嵌入材料，形成相互連接形狀的深而完整的網(wǎng)格。

有一些復(fù)雜的過(guò)程導(dǎo)致這些互連電路的構(gòu)建。接下來(lái)將詳細(xì)討論所有這些原料硅。硅是技術(shù)行業(yè)的數(shù)字目標(biāo)。

因?yàn)樗且环N廣泛使用的半導(dǎo)體，制造商通常通過(guò)添加磷或硼的方式改善半導(dǎo)體的性能。我們很多人都知道，硅是由沙子制成的，硅元素是繼氧之后第二常見(jiàn)的元素。

沙子是二氧化硅的一種形式，硅晶片由其制成。第一步是將沙子熔化成一個(gè)大圓筒形的結(jié)晶鑄，從中切下薄晶片用于芯片。

優(yōu)質(zhì)純硅始終是一種強(qiáng)制性材料，要求比較苛刻。因此，每1000萬(wàn)個(gè)硅原子只允許一個(gè)雜質(zhì)原子。硅球的直徑范圍不同，其中最常見(jiàn)的尺寸為150mm、200mm和300mm。對(duì)于芯片，硅片必須非常薄。

因此，在制造這些晶片的地方有一種特殊的標(biāo)志技術(shù)。為什么使用硅?硅是一種半導(dǎo)體，只要滿足某些條件，它就變成一種有效的導(dǎo)電體。每個(gè)硅原子有四個(gè)最外層的電子。因此，實(shí)際的純單晶硅在室溫下是不導(dǎo)電的。

為了使其導(dǎo)電，將少量特定原子作為雜質(zhì)添加到晶圓中，這個(gè)過(guò)程被稱為摻雜。通常，硼和磷原子被大量使用。在元素周期表上，最合適的元素和這些基團(tuán)與硅非常接近，因此具有非常相似的性質(zhì)。

眾所周知，科技是第一生產(chǎn)力，自從進(jìn)入21世紀(jì)以后，全球的科技產(chǎn)業(yè)就開(kāi)始快速的發(fā)展起來(lái);如今電子科技產(chǎn)品已經(jīng)充斥著我們的生活，并改變著我們的生活;值得一提的是，在所有的電子科技產(chǎn)品中，都需要有芯片的支持才行，離開(kāi)了半導(dǎo)體芯片的支持，我們的手機(jī)都無(wú)法開(kāi)機(jī);所以半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的發(fā)展也是十分重要的!

在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，我國(guó)的發(fā)展起步較晚，基礎(chǔ)也較為薄弱，而且國(guó)產(chǎn)科技企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都受到“買(mǎi)辦”思想的影響，所以我們?cè)诎雽?dǎo)體芯片領(lǐng)域的發(fā)展也是比較落后的;這些年來(lái)，國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)科技企業(yè)發(fā)展所需要的芯片幾乎都是依賴于從國(guó)外進(jìn)口而來(lái)，這也讓國(guó)產(chǎn)科技企業(yè)很容易被人卡脖子發(fā)展，而華為被老美打壓就是最好的警醒;我們要想在半導(dǎo)體領(lǐng)域不受制于人，那么就必須要想辦法突破才行，如今在無(wú)數(shù)中國(guó)科技企業(yè)的帶動(dòng)下，中國(guó)芯片也開(kāi)始逆襲了!

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，阿里的平頭哥也發(fā)布了基于RISC-V架構(gòu)開(kāi)發(fā)的羽陣611/612芯片，另外阿里還發(fā)布了全球首個(gè)RISC-V架構(gòu)開(kāi)發(fā)平臺(tái)無(wú)劍600;這也讓我們走在了RISC-V領(lǐng)域的最前沿;另外還有一大中企長(zhǎng)江存儲(chǔ)也突破了NAND存儲(chǔ)芯片的核心技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，這也直接打破了美韓廠家的壟斷!