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中芯南方持续满足中国对FinFET能力的需求

2023-06-08 09:59 已有人浏览 作者

最近的报道表明,中芯国际位于上海的子公司 Semiconductor Manufacturing South Corp.(中芯南方)继续提供制造服务。

中国领先的半导体设备供应商北方华创科技集团在 2023 年前五个月的订单超出预期,据报道中芯南方是最大的买家。中芯国际和北方华创均未就此事发表正式评论。在其投资者关系平台上,北方华创仅表示目前订单充足,预计 2023 年二季度继续增长。

据媒体报道,这家中芯国际子公司的投资者包括国家集成电路基金和上海集成电路产业投资基金。科创板报道称,2020 年国家集成电路基金二期向公司注资约 100 亿元,国家集成电路基金一期和二期合计持有南方中芯 37.64% 的股份。上海集成电路产业基金合计持股 23.85%。

中芯国际是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,工艺平台包含先进逻辑平台、成熟逻辑平台以及特殊工艺平台,向全球客户提供 0.35μm 到 FinFET 不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司 2022 全年营收 495.2 亿元(YoY+39%),毛利率为 38.3%(YoY+9pct),归母净利润 121.3 亿元(YoY+13.0%),均创历史新高。2022 年公司销售的约当 8 英寸晶圆数量为 709.8 万片,同比增加 5.2%。从收入结构看,2022 年智能手机、智能家居、消费电子及其他收入占比分别为 27.0%、14.1%、23.0% 和 35.5%;按照晶圆尺寸分类,8 英寸、12 英寸收入占比分别为 33.0%、67.0%。

2021 年 8 月 6 日上午,中芯国际联合首席执行官赵海军在二季度电话会议上表示,「我们的 FinFET 工艺已经达产,每月 1.5 万片,客户多样化,不同的产品平台都导入了。(这部分) 产能处于紧俏状态,客户不断进来。」

东吴证券研究所报告写道,中芯国际目前 SN1(即中芯南方上海 FinFET 工厂一期)为 14nm 制程主要承载主体,尽管目前 SMIC 先进制程发展受制于美国实体清单等因素影响,但中芯南方在资本投入方面拥有长期规划,并且在人才与技术上相较其他中国大陆厂家具有一定优势,拥有丰富的客户资源和应用平台,长期发展向好。

中芯南方持续满足中国对FinFET能力的需求(1)

重要的 FinFET

1998 年,美国国防部高级研究项目局(DARPA)出资赞助胡正明教授在加州大学带领一个研究小组研究 CMOS 工艺技术如何拓展到 25nm 领域。胡正明教授在 3 维结构的 MOS 晶体管与双栅 MOSFET 结构的基础上进一步提出了自对准的双栅 MOSFET 结构,因为该晶体管的形状类似鱼鳍,所以称为 FinFET 晶体管。1998 年,胡正明教授及其团队成员成功制造出第一个 n 型 FinFET,它的栅长度只有 17nm,沟道宽度 20nm,鳍(Fin)的高度 50nm。1999 年,胡正明教授及其团队成员成功制造出第一个 p 型 FinFET,它的栅长度只有 18nm,沟道宽度 15nm,鳍的高度 50nm。胡正明教授除了提出 FinFET 晶体管,还在 PD-SOI 的基础上提出了 UTB-SOI 晶体管。2000 年,胡正明教授及其团队发表了 FinFET 和 UTB-SOI 的技术文章,同年,胡正明教授凭借 FinFET 获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖。

中芯南方持续满足中国对FinFET能力的需求(2)

图 2 体 FinFET 和 SOI FinFET 晶体管立体图

2001 年,15nm FinFET 被制造出来,它的栅长度只有 20nm,沟道宽度 10nm,栅介质层的电性厚度 2.1nm。

2002 年,10nm FinFET 被制造出来,它的栅长度只有 10nm,沟道宽度 12nm,栅介质层的电性厚度 1.7nm。

2004 年,HKMG FinFET 被制造出来,它的栅长度只有 50nm,沟道宽度 60nm,栅介质层高 K 材料是 HfO2,功函数材料是钼(Mo)。

2009 年,法国 Soitec 公司推出了可以实现 UTB-SOI 技术的 12in(300mm)的 SOI 晶圆样品,这些晶圆的原始硅顶层薄膜厚度只有 12nm,需要经过处理去掉 6nm 厚度的硅膜,最后便可得到 6nm 厚度的硅膜,这便为 UTB-SOI 技术的实用化铺平了道路。

2011 年,Intel 公司宣布推出 22nm FinFET 工艺技术,它的晶体管结构与早期 Hisamoto 研发的 Delta FET 非常类似,它依然采用阱隔离技术而不是局部氧化隔离。Intel 22nm FinFET 的立体图,左边是利用很薄的鳍构成单个器件,右边利用两条很薄的指状的鳍构成一个器件,目的是增大 FinFET 的宽度,从而提高晶体管的速度。

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