OECD-半導(dǎo)體行業(yè)A半導(dǎo)體數(shù)據(jù)收集分類:芯片、節(jié)點(diǎn)和晶片_第1頁(yè)
OECD-半導(dǎo)體行業(yè)A半導(dǎo)體數(shù)據(jù)收集分類:芯片、節(jié)點(diǎn)和晶片_第2頁(yè)
OECD-半導(dǎo)體行業(yè)A半導(dǎo)體數(shù)據(jù)收集分類:芯片、節(jié)點(diǎn)和晶片_第3頁(yè)
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OECDBETTERPOLICESFRBETTERLIVES該論文于2024年7月26日通過(guò)數(shù)字政策委員會(huì)(DPC)和產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新與企業(yè)家精神委員會(huì)(CIIE)的書(shū)面程序批準(zhǔn)并解密,本文檔也可在O.N.E.會(huì)員和合作伙伴參考代碼:DSTI/DPC/CIIE(2024)1/FINAL使用本作品,無(wú)論是數(shù)字形式還是印刷版,均需遵守以下條款和條件,請(qǐng)參見(jiàn):/termsandcondit半導(dǎo)體價(jià)值鏈易受可能對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)的中斷影響。政策制定者需要更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別瓶頸、監(jiān)控特定半導(dǎo)體類型的需求與供應(yīng)之間的平衡,并管理這些中斷。本文提出了一種通用的半導(dǎo)體類型分類法,以促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)收集和共享。該分類法將半導(dǎo)體產(chǎn)品分為“邏輯”、“內(nèi)存”、“模擬”和“其他”四大類,并根據(jù)其普遍性和特定功能進(jìn)行子類別劃分。半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施根據(jù)所使用的技術(shù)、能夠生產(chǎn)的不同類型的半導(dǎo)體能力、已安裝的生產(chǎn)能力以及與之相關(guān)的其他工廠(和本文由ChiraagShah、Charles-édouardVandePut和FilipeSilva撰寫(xiě),AudreyPlonk、GuyLalanne和VerenaWeber指導(dǎo)。作者衷心感謝SemiconductorInformalExchangeNetwork參與者的反饋,以及AngelaAttrey、GalliaDaor、AndySellars對(duì)大綱及本文件早期版本的建議。作者還感謝Ana世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)(WSTS)建立證據(jù)基礎(chǔ):半導(dǎo)體生產(chǎn)的分類法數(shù)據(jù)半導(dǎo)體的分類法類型30表1.WSTS的分類和產(chǎn)品定義摘要半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系,是眾多高級(jí)工業(yè)產(chǎn)品的核心組成部分。它們廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、汽車、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、LED燈或激光器等眾多領(lǐng)域。半導(dǎo)體涵蓋了從支持先進(jìn)計(jì)算的復(fù)雜邏輯半導(dǎo)體到用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的記憶半導(dǎo)體,再到用于溫度測(cè)量的基本傳感器等多樣化的復(fù)雜組件。半導(dǎo)體制造過(guò)程極其復(fù)雜,例如需要先進(jìn)的光刻機(jī)在納米級(jí)尺度上進(jìn)行精盡管其至關(guān)重要的地位,半導(dǎo)體價(jià)值鏈易受干擾。半導(dǎo)體價(jià)值鏈高度細(xì)分,不同地理位置包含了生產(chǎn)階段,但每個(gè)階段通常增強(qiáng)半導(dǎo)體價(jià)值鏈的韌性需要基于實(shí)證的政策制定。更好的數(shù)據(jù)對(duì)于決策者識(shí)別瓶頸、監(jiān)控特定半導(dǎo)體類型需求與供應(yīng)之間在2023年6月召開(kāi)的經(jīng)合組織半導(dǎo)體非正式交流網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò))會(huì)議上,高級(jí)政府官員聚集一堂,旨在促進(jìn)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的透明度和信息交換。基于其交流活動(dòng),并考慮到不同經(jīng)濟(jì)體中使用的不同半導(dǎo)體分類,本文提出了一種通用的半導(dǎo)體分類體系由網(wǎng)絡(luò)發(fā)展制定,將半導(dǎo)體產(chǎn)品分為“邏輯”,“存儲(chǔ)”,“模擬”和“其他”四大類,以及基于其普遍性、特定功能和最終用途的子類別。根據(jù)所用技術(shù)及生產(chǎn)不同類型的半導(dǎo)體(產(chǎn)能)的能力,以及已安裝的生產(chǎn)能力,半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)本分類將作為半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。因此,該分類可能需要在未來(lái)根據(jù)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行修訂。分類的未來(lái)擴(kuò)展可,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集與共享的一致性。一致的數(shù)據(jù)收集方法支持網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo),即提高對(duì)半導(dǎo)體的理解,并幫助成員國(guó)邁向更堅(jiān)半導(dǎo)體價(jià)值鏈的復(fù)雜性和分布性質(zhì)是提高透明度和理解的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。開(kāi)發(fā)一種分類體系以對(duì)半導(dǎo)體數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,使得數(shù)據(jù)集成,并涵蓋生產(chǎn)過(guò)程的所有階段,既至關(guān)重要又是一項(xiàng)艱巨且資源密集的任務(wù)。因此,網(wǎng)絡(luò)在處理半導(dǎo)體數(shù)據(jù)的工作中采取了雙管齊下的策略:i)針對(duì)半導(dǎo)體制造/前端制造階段開(kāi)展分析;ii)描繪半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng),包括半導(dǎo)體價(jià)值鏈條中的關(guān)本文提供了前端制造領(lǐng)域的分類體系,為從這一階段對(duì)設(shè)施、流程和產(chǎn)品進(jìn)行分析奠定了基礎(chǔ)。近期2020-2022年的半導(dǎo)體短缺及其相關(guān)分析表明,這一階段可能是價(jià)值鏈中的關(guān)鍵瓶頸(Haramboure等人,2023年)。[1]盡管如此,價(jià)值鏈中的其描述了芯片和晶圓分類以及半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的范圍與目標(biāo)(第1節(jié))后,本文提供了對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的概述(第2節(jié)),包括關(guān)鍵輸入、技術(shù)、芯片類型以及最終用途市場(chǎng),以幫助指導(dǎo)分類。第3節(jié)概述了對(duì)分類半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的不同方法。第4節(jié)展示了網(wǎng)絡(luò)提議的用于分類半導(dǎo)體產(chǎn)品類型(芯片)和工廠(晶圓廠)的分類體系,以及支持第1節(jié)中描述的網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)的半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的組成部分。有關(guān)半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)統(tǒng)計(jì)分類的信息見(jiàn)附試。半導(dǎo)體企業(yè)擁有不同的業(yè)務(wù)模式。整合型設(shè)備制造商(IDMs)將全部三個(gè)核心生產(chǎn)階段整合在一起,而其他企業(yè)則專門(mén)從事單個(gè)階段,作為外包和專業(yè)化戰(zhàn)略的一部分。例如,“合約晶圓廠”(也被稱作“純晶圓廠”)專注于由其他企業(yè)設(shè)計(jì)的芯片(前端)的制造。無(wú)晶圓廠(fabless)公司僅專注于芯片設(shè)計(jì)。同樣,外包半導(dǎo)體組裝與測(cè)試(OSAT)企業(yè)僅專注于生核心半導(dǎo)體價(jià)值鏈依賴于關(guān)鍵的上游輸入,包括:專門(mén)的軟件(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化,EDA)、用于設(shè)計(jì)處理器架構(gòu)所必需的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、原材料(例如硅、稀有稀土金屬、鉑族金屬、鎵、鍺)、化學(xué)品和氣體,以及資本設(shè)備(沉積和光刻工具、測(cè)量和新興技術(shù)天文臺(tái)的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈瀏覽器(ETO,2022[3])提供了芯片制造過(guò)程每個(gè)階段所涉前端制造/半導(dǎo)體制造過(guò)程中的步驟芯片制造過(guò)程中的關(guān)鍵步驟包括以下幾個(gè)方先進(jìn)封裝技術(shù)(如異質(zhì)集成和硅堆疊)的引入使得同一代封裝內(nèi)能夠包含多個(gè)集成電路(IC從而超越傳統(tǒng)幾何擴(kuò)展方式提升芯片性能。單個(gè)芯片封裝中提高集成度的趨勢(shì)(作為電路板上多芯片替代方案)也受到產(chǎn)品成本工程的影響(Bailey,2024)。[5]).先進(jìn)封裝市場(chǎng)主要由扇出式芯片級(jí)封裝主導(dǎo),占據(jù)約60%的市場(chǎng)份額(Burkacky,KimandYeom,2023)[6]但是,新興包括2.5D或3D堆疊、集成扇出(InFO)和系統(tǒng)級(jí)芯片技術(shù),這些技術(shù)允許將芯片或晶圓垂直堆疊,并通過(guò)中間層連接堆疊的芯片(Burkacky,Kim和Yeom,2023)。[6]基于所使用的中繼器類型,2.5-D和3-D堆疊有幾種類別,不同的制造商使用不同的中繼器技術(shù)(Patel,2022)。[7];Burkacky,Kim和Yeom,2023年[6]臺(tái)積電憑借其芯片在晶圓上的封裝技術(shù)(先進(jìn)封裝與前端制造相關(guān),因?yàn)楸仨氈谱髦虚g層(interposer這可以通過(guò)晶圓廠(foundries)內(nèi)部完成(Patel,Xie和近期的技術(shù)發(fā)展還包括“三維整合”,其內(nèi)容是在前端階段(例如銅對(duì)銅粘合)直接將芯片進(jìn)行連接。三維整合還要求對(duì)被半導(dǎo)體是廣泛行業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵投入。例如,在電信設(shè)備或機(jī)動(dòng)車中,所嵌通常,半導(dǎo)體需求分析主要集中在六個(gè)主要的應(yīng)用市場(chǎng):計(jì)算/數(shù)據(jù)處理、消費(fèi)品、通信、汽車、工業(yè)品和政府/軍事。其中,計(jì)算機(jī)和其他消費(fèi)電子類產(chǎn)品占據(jù)了大部分半導(dǎo)體需求。電氣設(shè)備和汽車部門(mén)緊隨其后,成為關(guān)鍵的芯片使用領(lǐng)域,其次是其他運(yùn)輸設(shè)備、工業(yè)機(jī)械以及電信行業(yè)。醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)也是重要的應(yīng)用領(lǐng)域(經(jīng)合組織,2019年)。[9]).通過(guò)專注于提升前端制造環(huán)節(jié)的透明度和信息共享,本文所提出的分類體系提供了構(gòu)建分析數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ),以應(yīng)對(duì)以下關(guān)鍵這些數(shù)據(jù)還可以幫助識(shí)別那些安裝產(chǎn)能增長(zhǎng)速度超過(guò)需求的細(xì)分市場(chǎng),從而產(chǎn)生過(guò)剩產(chǎn)能和不必要的冗余,基于可用的需求基于前端制造產(chǎn)能信息以及半導(dǎo)體需求的發(fā)展與預(yù)測(cè),分析有助于監(jiān)控行業(yè)周期并預(yù)見(jiàn)短缺與過(guò)剩情況。此外,分類體系將),ualityorefficiency.2.**Economfleveragingalternativeoptionseffecti.芯片可替代性指的是一個(gè)最終產(chǎn)品的特定芯片是否可以被另一個(gè)替換以執(zhí)行相同的功能,同時(shí)損失最小的性能。.Fab可替代性指的是一個(gè)芯片的生產(chǎn)是否可以轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工廠,如果可以,使用相同的制造設(shè)備和設(shè)施(或進(jìn)行芯片之間的可替代性——即特定芯片是否可以在最終產(chǎn)品中通過(guò)不同芯片執(zhí)行相同功能——取決于它們?cè)谙掠萎a(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品中的應(yīng)用。將一個(gè)芯片替換為另一個(gè)并非易事,通常需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)——無(wú)論是印制電路板(PCB)還是重寫(xiě)軟件。此外,供應(yīng)商的信任度和安全問(wèn)題對(duì)于考慮替換特定芯片的下游行業(yè)用戶來(lái)說(shuō)也是關(guān)鍵因素,這可能限制了替換特定芯片的能力(Sperling,2022)。[10替代性可能對(duì)于更簡(jiǎn)單的芯片、成熟類型的芯片以及軟件發(fā)展速度較慢的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)不太具挑戰(zhàn)性。未來(lái)的工作可以考慮特定類型簡(jiǎn)單和成熟的芯片中是否存在易于獲此外,還需要考慮到特定應(yīng)用和行業(yè)對(duì)關(guān)鍵半導(dǎo)體的高度依賴性。此外,芯片性能(以及最終產(chǎn)品的性能)需要考慮效率、容量和能力,例如建立在成熟的性能測(cè)試和基準(zhǔn)之上。然而,基于化學(xué)耐受性和操作溫度范圍等指標(biāo)的詳細(xì)分析將被認(rèn)為是Fab可替代性考慮到晶片替代性的理解能夠提供在價(jià)值鏈中斷情況下替代晶片來(lái)源的洞察,管理中斷的關(guān)鍵在于不同晶圓廠之間的替代性,包括潛在替代晶圓廠的位置信息。分析工廠替代性所需的部分內(nèi)容涉及技術(shù)能力,但經(jīng)濟(jì)因素同樣扮演著重要角色。經(jīng)濟(jì)因素包括但不限于所需的資本投入、.Trust網(wǎng)絡(luò)背景下所創(chuàng)建的分類體系、數(shù)據(jù)共享活動(dòng)以及形成的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)基于半導(dǎo)體行業(yè)政府與利益相關(guān)者之間的合作與信任,以確保數(shù)據(jù)及其相關(guān)分析符合共同目標(biāo)。特別重要的是尊重分享詳細(xì)行業(yè)數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的限制,以此建立.可用性分類體系應(yīng)反映可用數(shù)據(jù)。不存在的數(shù)據(jù)領(lǐng)域不予包含。數(shù)據(jù)獲取極其有限的領(lǐng)域應(yīng)明確標(biāo)識(shí),如同任何數(shù)據(jù)庫(kù)一樣,可能存在大量缺失值。數(shù)據(jù)分析僅限于可獲取數(shù)據(jù)的范圍。任何數(shù)據(jù)收集努力應(yīng)補(bǔ)充并依賴于政府、行.可比性不同經(jīng)濟(jì)體和司法管轄區(qū)所使用的分類之間進(jìn)行比較應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單和容易。分類體系還應(yīng)在時(shí)間上保持一致,從而允許基于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。.可追蹤性半導(dǎo)體制造過(guò)程極其復(fù)雜。分類體系應(yīng)力求盡可能簡(jiǎn)化,以獲得可處理的分類體系,同時(shí)認(rèn)識(shí)到這可能導(dǎo).適應(yīng)性。分類體系應(yīng)能夠適應(yīng)半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品的發(fā)展,緊跟創(chuàng)新的步伐,減少分類體系修訂的需求,同時(shí)不損害時(shí)間上的可比性原則(通過(guò)時(shí)間)。7.粒度在可用數(shù)據(jù)允許的最高細(xì)分水平下進(jìn)行分析。更詳細(xì)的數(shù)據(jù)提供了額外的信息,并允許進(jìn)行更詳細(xì)的分析,值得注意的是,更高的細(xì)分可能會(huì)增加復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)在2023年9月19-20日的第二次會(huì)議上提出的見(jiàn)解強(qiáng)調(diào)了確保決策者能夠從數(shù)據(jù)中獲取有意義洞見(jiàn)的重要性。這表明,可用性and易燃性應(yīng)優(yōu)先于粒度。粒度不應(yīng)阻礙構(gòu)建的努力信任確保長(zhǎng)期吸引利益相關(guān)者。稅則的詳細(xì)程度可以在后續(xù)版本中增加,如有必要,并且在獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)和充足資源這些原則可能在未來(lái)進(jìn)行審查,以確保它們?cè)趯?shí)踐中保持適用性并更適合網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)——例如,隨著結(jié)果半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展,粒度可能變得更加重要。不同原則的相對(duì)重要性也可能根據(jù)不同芯片的關(guān)鍵性變化——例如,在分析更關(guān)鍵/易受攻闡述前端制造階段的關(guān)鍵步驟、流程和技術(shù)對(duì)于構(gòu)建一個(gè)有用的分類體系至關(guān)重要,該體系能夠提供生產(chǎn)能力和產(chǎn)能的透明半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵在于技術(shù)。光刻工藝中所使用的機(jī)器和設(shè)備決定了制造商的制造能力,特別是可達(dá)到的最小節(jié)點(diǎn)尺寸(經(jīng)合組織,2019年)。[9]此外,材料科學(xué)的進(jìn)步和半導(dǎo)體材料,在電路元件(如晶體管)技術(shù)以及芯片封裝領(lǐng)域的發(fā)展日益決定了芯片性能(Singh,Sargent和Sutter,2023)。[11];OECD,2019[9]).半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料指的是具有半導(dǎo)體特性的材料,它們作為微電子設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)建物,一些芯片結(jié)合了不同的薄片半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料通常被分為三大類——請(qǐng)參見(jiàn)第0節(jié)和Sellars(2023)。[12]):硅、化合物及新興材料。通常,半導(dǎo)體材料的多層會(huì)在一個(gè)基板上通過(guò)沉積(例如,對(duì)于更復(fù)雜的材料,聚焦于晶體取向的外延生長(zhǎng))來(lái)制備,這些基板隨后用于制作印刷所需每種半導(dǎo)體材料都適用于特定的應(yīng)用。通常,硅基半導(dǎo)體運(yùn)行軟件,而復(fù)合半導(dǎo)體(由周期表中的其他元素組成)則為傳感器和電源管理提供專業(yè)功能。正在開(kāi)發(fā)的新“新興”材料旨在提供額外的功能,如用戶顯示。一個(gè)典型的電子產(chǎn)品可能包含硅(70%-80%)、復(fù)合(10%-20%)和新興(10%)半導(dǎo)體(Sellars,2023)。[12]).制造半導(dǎo)體晶圓最常用的材料是硅(Si這種材料極為豐富,因此具有可擴(kuò)展性。全球約80%的半導(dǎo)體產(chǎn)品采用硅(U.K.CompoundSemiconductorApplicationsCatapult,2023)。[13]).剩余的20%應(yīng)用復(fù)合半導(dǎo)體,它們結(jié)合了兩種或多種元素,例如鎵砷(GaAs)、氮化鎵(GaN)、銦磷(InP)和碳化硅(SiC)。復(fù)合半導(dǎo)體的制造過(guò)程比硅更為復(fù)雜,但某些應(yīng)用中其性能優(yōu)于硅(英國(guó)復(fù)合半導(dǎo)體應(yīng)用催化中心,.Power例如,SiC具有比傳統(tǒng)功率芯片更高的擊穿電壓,這對(duì)于延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程是必要的;.速度。例如,GaN可以更高效地傳導(dǎo)電子,這對(duì)于提高5G移動(dòng)通信的速度和降低延遲至關(guān)重要;Equipment光刻設(shè)備是決定半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵機(jī)器。如今,先進(jìn)的芯片(<10nm)采用極紫外(EUV)光刻技術(shù),此類設(shè)備僅由荷蘭的ASML公司制造。其他類型的光刻技術(shù)包括用于晶圓制造的深紫外光刻技術(shù)(DUV)。電子束、激光和離子束光刻技術(shù)則用于光掩模(層)的生產(chǎn)。盡管這些技術(shù)仍適用于先進(jìn)芯片的生產(chǎn),但沒(méi)有EUV,它們目前無(wú)法或不適合大規(guī)模生產(chǎn)具有最小節(jié)點(diǎn)尺寸的芯片(Khan,MannandP在前端制造領(lǐng)域,其他類型的機(jī)械和系統(tǒng)被用于氧化、物理和化學(xué)氣相沉積、離子注入、蝕刻和清洗、擴(kuò)散、工藝控制、晶片處理、平面化(即平滑晶片表面)以及度量。特別是,化學(xué)氣相沉積是芯片制造過(guò)程的關(guān)鍵階段,需要復(fù)雜的可區(qū)分工具,例如外延反應(yīng)器和原子層沉積(一種高度控制的沉積技術(shù),一次沉積一層原子)工具(ETO,2022)。[3]光學(xué)工具和高級(jí)蝕先進(jìn)芯片中采用高級(jí)封裝技術(shù)的需求迫使前端晶圓廠提供這一過(guò)程所需的服務(wù)。例如,臺(tái)積電(TSMC)可能會(huì)為高級(jí)封裝中的中間層制造鍍層芯片,因此需要在其晶圓廠內(nèi)整合必要的后端設(shè)備(Shilov,2023)。[15]).晶體管類型及其不同的用途和應(yīng)用場(chǎng)景,以及晶體管架構(gòu)和材料的發(fā)展演變,是推動(dòng)摩爾定律并進(jìn)而推進(jìn)芯片技術(shù)持續(xù)進(jìn)步晶體管尺寸決定了速度(通常為MHz或GHz)、電壓和電流,以及芯片上的晶體管數(shù)量(Sellars,2023)[12]晶體管性能通過(guò)在開(kāi)啟時(shí)能夠流過(guò)的最大電流量、關(guān)閉時(shí)的漏電電流量以及其開(kāi)閉速度來(lái)評(píng)估(Hofman,2022)[16]通過(guò)縮小晶體管尺寸,制造商能夠增加芯片上的晶體管密度,從而在較小的設(shè)備面積和成本下實(shí)現(xiàn)性能提升和功耗降低——通常被稱為PPAC(功率、性能、面積、成本)縮放(Draeger,2020)。[17]).(霍夫曼,2022年[16];卡登斯,202場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)通過(guò)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(源和漏)之間攜帶正或負(fù)電流(即單極性同時(shí)使用第三個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制(門(mén)控),來(lái)操作它們。這些可以具有不同的配置,構(gòu)造方式不同,具有不同的可擴(kuò)展性,包括結(jié)-門(mén)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFETs)、金屬-半導(dǎo)體(MESFET)、平面氧化物-半導(dǎo)體(平面MOSFETs)、垂直鰭式(FinFETs)以及全門(mén)環(huán)繞(GAAFETs請(qǐng)參見(jiàn)圖JFETs是FET中最簡(jiǎn)單的形式,被用作電子控制的開(kāi)關(guān)、電壓控制的電阻器以及放大器。它們由源極、漏極組成,門(mén)極與一個(gè)MESFETs與JFETs的操作方式相同,但具有不同的通道。門(mén)極直接接觸半導(dǎo)體基板,而無(wú)需像JFETs那樣使用高度摻雜的半導(dǎo)體層。在大規(guī)模制造包含大量MESFET的電路方面仍然存在困難。然而,MESFET仍然是微波頻段中功率放大器和開(kāi)關(guān)電路的平面MOSFET具有二維結(jié)構(gòu)和一個(gè)控制源漏通道的單個(gè)柵極。它們?cè)?0世紀(jì)50年代和60年代首次成為適合大規(guī)模生產(chǎn)和小型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS最早于20世紀(jì)60年代發(fā)明,結(jié)合了不同極性的多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFETs執(zhí)行形成任何邏輯芯片基礎(chǔ)的基本二進(jìn)制操作。CMOS現(xiàn)已成為數(shù)字集成電路的首選工藝技術(shù),并兼容不同的晶體管架構(gòu)(平面或非平面)。隨著新材料(如低K/高K介電體)的發(fā)展和采用,以及改進(jìn)的工藝技術(shù)創(chuàng)新(如全耗盡型或部分耗盡型絕緣體上硅(FD-SOI或PDSOI使得CMOS器件的持續(xù)縮放成為可能,這些創(chuàng)新提高了晶體管性能并改善了電子在傳統(tǒng)平面技術(shù)中的流動(dòng)(IEEE,2022)。[20];劉和吳,2003年[21])。然而,規(guī)模最終將接近基本限制,將需要新的“超越CMOS對(duì)于計(jì)算的新時(shí)代(IEEE,2022[20]).在不確定的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)。FinFETs是晶體管設(shè)計(jì)領(lǐng)域的下一個(gè)重大突破,當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)將通道提升到硅平面之上,并用三維門(mén)圍繞通道,就能更有效地控制電流流動(dòng)(如上圖3所示)。FinFET是一種三維結(jié)構(gòu),具有垂直鰭片形成漏極和源極,以及圍繞通道三面的門(mén)。與平面MOSFET相比,這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于隨著柵長(zhǎng)的縮短(即節(jié)點(diǎn)尺寸減小電流泄漏減少;操作晶體管所需的柵電壓更低;以及開(kāi)關(guān)時(shí)間更快。FinFET的垂直幾何結(jié)構(gòu)使得多門(mén)設(shè)備(一個(gè)晶體管上有多個(gè)可以由單個(gè)柵電極或獨(dú)立柵電極控制的門(mén))的制造更加容易,并且能夠?qū)⒏嗟木w管集成到單個(gè)芯片上,從而維持摩爾定律(Cadence,2021)。[19]).。GAAFETs被視為FETs的下一個(gè)演變。它們采用堆疊納米片的方式,使得柵極圍繞通道四面,進(jìn)一步減少了泄漏并提高了驅(qū)動(dòng)雙極晶體管由兩個(gè)相互連接的正負(fù)(P-N)結(jié)點(diǎn)組成(形成NPN或PNP配置具有三個(gè)連接(發(fā)射極、基極和集電極并且能夠攜帶正負(fù)電信號(hào)。雖然雙極結(jié)型晶體管(BJT)的制造成本較低,能提供更大的電流輸出,使其在放大電路中廣受歡場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)和雙極型晶體管(BJT)可以結(jié)合使用——例如,BiCMOS是一種將雙極型的高速模擬能力和CMOS的低功耗、高集成密度相結(jié)合的過(guò)程技術(shù)。將不同類型的晶體管整合到一個(gè)集成電路中,可以充分利用每種晶體管類型的優(yōu)勢(shì),但可能更為復(fù)雜且成本更高。絕緣柵雙極型晶體管(Insulated-gatebipolartransistor,IGBT)與BiCMOS的不同之處在于,它是一種單一的晶體管,集成了MOS和雙極型物理特性,廣泛應(yīng)用于功率電子系統(tǒng)中(Baliga,2023)。[22]).晶體管類型和工藝技術(shù)持續(xù)快速演變,旨在追求更高的性能和更低的成本,以跟上“摩爾定律”的步伐。當(dāng)前部署的技術(shù)中不乏此類例子,如背面供電交付11或可能需要數(shù)年時(shí)間才能商業(yè)一般來(lái)說(shuō),被認(rèn)為有四種主要類型的半導(dǎo)體:邏輯、存儲(chǔ)、模擬和其它(Haramboure等人,2023年)[1];Kleinhans和Baisakova,2020年[2];辛格、薩金特和薩特,2023年[11邏輯邏輯芯片處理二進(jìn)制信息,并包含微處理器(例如中央處理單元、CPU和圖形處理單元、GPU微控制器(MCU)以及連在邏輯芯片領(lǐng)域,可編程邏輯器件(PLDs)是用戶可以配置的集成電路,以執(zhí)行不同的功能。PLDs在可編程連接的位置上存在差異,并且可以根據(jù)其架構(gòu)的復(fù)雜性進(jìn)行區(qū)分。其中一類是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPLD它們是用于輔助執(zhí)行數(shù)字系統(tǒng)的集成電路,適合更簡(jiǎn)單的應(yīng)用(AdvancedMicroDevices,2021)。[23]復(fù)雜的但更具靈活性的群體是可編程門(mén)陣列(FieldProgrammableGateArray,簡(jiǎn)稱FPGA)。這種基于可配置邏輯塊矩陣(例如微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、DSP等)的通用芯片,通過(guò)可編程互連進(jìn)行連接。這些互連可以在制造后重新編程或重新配置,以滿足特定的應(yīng)用或功能需求(最先進(jìn)的邏輯芯片代工使用尖端的工藝和技術(shù)進(jìn)行生.英國(guó)復(fù)合半導(dǎo)體應(yīng)用推動(dòng)器(參見(jiàn)下文第3節(jié))的分類法引用了邏輯芯片從微控制器(MCU)到數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片的演變——一種專門(mén)優(yōu)化以處理如語(yǔ)音或視頻這類數(shù)字信號(hào)的MCU版本——再到GPU(設(shè)計(jì)用于處理高分辨率視頻信號(hào)的優(yōu)化DSP最后到智能處理單元(IP.IEEE于2022年發(fā)布的《器件與系統(tǒng)國(guó)際路線圖》(IRDS作為半導(dǎo)體行業(yè)電子器件和系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)規(guī)劃,預(yù)測(cè)到2030年代,通過(guò)使用GAAFET技術(shù)和電路的三維集成/垂直堆疊,邏輯設(shè)備將縮放至小于1nm(IEEE,2022)。[20]).記憶內(nèi)存芯片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。不同類型的內(nèi)存芯片因其執(zhí)行不同功能而有所區(qū)分,并通過(guò)其是否能夠在斷電情況下保留數(shù)據(jù)的能力進(jìn)行分類(見(jiàn)圖4)。例如,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SRAM)屬于易失性內(nèi)存技術(shù),這意味著相比之下,非揮發(fā)性內(nèi)存即使在系統(tǒng)關(guān)閉后仍能保留數(shù)據(jù),這使其適用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)。閃存被認(rèn)為是基礎(chǔ)的非揮發(fā)性內(nèi)存,因?yàn)樗叨瘸墒?。閃存有兩種主要類型——NotAnd(NAND)和NotOr(NOR),它們?cè)诩軜?gòu)和細(xì)胞大小上有所不同。增加NAND閃存的存儲(chǔ)容量更為容易,并且在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)速度更快,而NOR閃存在讀取數(shù)據(jù)時(shí)則更快(三星,2013年)。[25])。預(yù)計(jì)存在原型和新興的非揮發(fā)性內(nèi)存技術(shù),它們?cè)谒俣取⒚芏群凸姆矫婢哂邢鄬?duì)于閃存的優(yōu)勢(shì)(IEEE,2022)[20](參見(jiàn)第6圖)。先進(jìn)的內(nèi)存技術(shù)采用垂直堆疊浮柵MOSFET構(gòu)建的內(nèi)存單元層的方法來(lái)進(jìn)行三維處理。現(xiàn)今,閃存芯片正緊密地集成接近200層內(nèi)存單元,并有某些制造商預(yù)測(cè)到2030年將超過(guò)1000層(IEEE,2022)。[20])。存儲(chǔ)器芯片通常具有10nm和模擬模擬芯片將物理世界中連續(xù)參數(shù)(如溫度、速度、壓力等)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并執(zhí)行電源管理功能。這些芯片針對(duì)特Others其他類型的芯片包括例如“離散”芯片,這類芯片通常執(zhí)行單一的電子功能(如二極管、整流器、晶閘管)并且使用成熟節(jié)SEMI的全球晶圓廠預(yù)測(cè)追蹤了單個(gè)晶圓廠的前端(晶圓廠)支出、建設(shè)、產(chǎn)能和科技趨勢(shì),覆蓋了全球超過(guò)1450個(gè)設(shè)施。該預(yù)測(cè)每季度發(fā)布一次,信息來(lái)源于各種行業(yè)渠道,包括公開(kāi)可用的信息,并通過(guò)與行業(yè)聯(lián)系人核實(shí)以確保準(zhǔn)確性。SEMI追蹤的半導(dǎo)體制造設(shè)施的關(guān)鍵參數(shù)包括(SEMI,2023)[27].Fab所有者.Fab位置.現(xiàn)狀(在建、運(yùn)行、升級(jí)).晶圓容量.潔凈室大小和等級(jí).基于工廠中生產(chǎn)的主要兩種產(chǎn)品類型(例如模擬/線性、離散/光電器件、邏輯/MCU、內(nèi)存/閃存)的優(yōu)秀產(chǎn)品類型。.公司報(bào)告的幾何形狀或晶圓廠能夠生產(chǎn)的最小特征尺寸。WSTS是一個(gè)由行業(yè)主導(dǎo)的組織,其目的是收集和發(fā)布全球半導(dǎo)體行業(yè)的半導(dǎo)體貿(mào)易凈出貨量和預(yù)測(cè)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基于參與月度市場(chǎng)調(diào)查公司的機(jī)密出賬數(shù)據(jù)匯總而成。報(bào)告的數(shù)據(jù)包括根據(jù)客戶發(fā)貨地點(diǎn)(即芯片消耗地)由半導(dǎo)體制造商及其最終客裝運(yùn)數(shù)據(jù)在世界市場(chǎng)的五個(gè)宏觀區(qū)域的水平上匯總(WSTS,2022年[28]在fab級(jí)層面未收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),且為保持收集過(guò)程的WSTS的2023年產(chǎn)品分類(如表1所示)是描述WSTS在數(shù)據(jù)報(bào)告中使用半導(dǎo)體產(chǎn)品的分類和定義方法。這可能是公開(kāi)可用的器設(shè)計(jì)其電氣特性與溫度、壓力、位移、速度、加速度、應(yīng)力、應(yīng)變或任根據(jù)所采用的數(shù)字和模擬技術(shù)的組合,將電路分為數(shù)字電路或。擬通用用途模擬電路進(jìn)一步細(xì)分為特定的功能子類別,包括放大器、信號(hào)特定應(yīng)用的模擬應(yīng)用按照設(shè)計(jì)用于的具體終端應(yīng)用/市場(chǎng)進(jìn)行細(xì)分(如所有非MicroMOS邏輯集成電路和雙極邏輯集成電路。包括子類別:雙極數(shù)字、MOS通用邏輯、MOS門(mén)陣列、MOS標(biāo)準(zhǔn)單元和可編程邏輯所有采用NMOS、PMOS或CMOS技術(shù),或是任何MOS技術(shù)組合制成的單片式存儲(chǔ)器設(shè)備。包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)),英國(guó)(UK)的復(fù)合半導(dǎo)體應(yīng)用(CSA)催化機(jī)構(gòu)于2018年由英國(guó)創(chuàng)新署(InnCSACatapult開(kāi)發(fā)了一種半導(dǎo)體分類體系,通過(guò)英國(guó)與半導(dǎo)體非正式交流網(wǎng)絡(luò)(SemiconductorInformalExchangeNetwork)共享。13這個(gè)分類體系將半導(dǎo)體按照基片材料(硅、復(fù)合值得注意的是,在數(shù)字集成電路領(lǐng)域,這些子類別包括邏輯、處理器和存儲(chǔ)器半導(dǎo)體。邏輯芯片與處理器之間的區(qū)別在于前者通過(guò)軟件可編程或定制,而處理器具有固定且通用的功能/用途。邏輯子類別的芯片類型進(jìn)一步分為現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(FPLD)和專用集成電路(ASIC)。處理器子類別的芯片類型包括微控制器(MCU)、數(shù)字信號(hào)IEEE對(duì)當(dāng)前及新興內(nèi)存技術(shù)進(jìn)行了分類(見(jiàn)圖6)。IEEE的分類體系區(qū)分了易失性和非易失性內(nèi)存技術(shù)(參見(jiàn)上述第2部分)美國(guó)CHIPS計(jì)劃辦公室正在實(shí)施《芯片與科學(xué)法案》。在其關(guān)于CHIPS激勵(lì)計(jì)劃的資金機(jī)會(huì)通知中,CHIPS計(jì)劃辦公室在基.領(lǐng)先的設(shè)施對(duì)于利用最先進(jìn)前端制造工藝的邏輯或內(nèi)存芯片,這些工藝能夠達(dá)到最高的晶體管和功率性能。對(duì)于邏輯芯片而言,這目前涵蓋了使用極紫外光刻工具大規(guī)模生產(chǎn)半導(dǎo)體的工廠。對(duì)于內(nèi)存芯片而言,這目前涵蓋了能夠生產(chǎn)3DNAND閃存芯片(層數(shù)在200層及以上)和/或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的工廠。.當(dāng)前發(fā)電設(shè)施生產(chǎn)非尖端半導(dǎo)體,涵蓋至28nm工藝技術(shù),包括邏輯、模擬、射頻和混合信號(hào)設(shè)備。.成熟節(jié)點(diǎn)設(shè)施制造多代a)基于FinFET、后FinFET晶體管架構(gòu)或任何其他小于28nm的晶體管架構(gòu)的邏輯和模擬美國(guó)商務(wù)部在其2021年關(guān)于半導(dǎo)體供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的通知中請(qǐng)求公眾意見(jiàn),對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品能力進(jìn)行了分類,區(qū)分了技術(shù)節(jié)點(diǎn)(以納米為單位)、半導(dǎo)體材料類型以及設(shè)備類型。15在最近的歐洲芯片調(diào)查報(bào)告(EC,2022,第11頁(yè)[29]在這一報(bào)告中,歐洲委員會(huì)(EC)區(qū)分了不同類型芯片,包括邏輯和微處理器、內(nèi)存芯片、模擬芯片、離散芯片、光電子學(xué)以及傳感器,還包括允許不同功能組合的芯片設(shè)計(jì)——系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。此外,該報(bào)告還區(qū)分了從5-7nm到節(jié)點(diǎn)尺寸大于280nm的七種不同的節(jié)點(diǎn)大小類別。商業(yè)模式也被認(rèn)為是有助于繪世界海關(guān)組織(WCO)的協(xié)調(diào)制度(HS)編碼也將半導(dǎo)體產(chǎn)品歸類為兩個(gè)四位標(biāo)簽(見(jiàn)附錄A)。然而,這種產(chǎn)品分類可能經(jīng)合組織(OECD)提議的半導(dǎo)體產(chǎn)品類型和生產(chǎn)設(shè)施共同分類旨在為政策制定者提供有用、細(xì)分的信息,以增進(jìn)對(duì)半導(dǎo)體所提出的分類僅適用于第2節(jié)中詳細(xì)說(shuō)明的半導(dǎo)體產(chǎn)品和晶圓制造/代工制造過(guò)程。它排除了第1節(jié)中作為半導(dǎo)體價(jià)值鏈一部分描述的設(shè)計(jì)和ATP階段,以及其他上游或下游活動(dòng)。對(duì)設(shè)計(jì)和ATP生產(chǎn)階段的工作,以及在價(jià)值鏈條中形成瓶頸的關(guān)鍵上游本節(jié)總結(jié)了晶圓級(jí)分類體系,描述了工廠信息、能力和產(chǎn)能。能力涵蓋了如工藝技術(shù)、晶體管類型和芯片類型的技術(shù)信息等構(gòu)建半導(dǎo)體證據(jù)基礎(chǔ)需要對(duì)不同類型的半導(dǎo)體及其生產(chǎn)設(shè)施(晶圓廠)的可比數(shù)據(jù)。理解半導(dǎo)體價(jià)值鏈的瓶頸、脆弱性和替代性需要了解不同晶圓廠的生產(chǎn)能力信息,這由多個(gè)晶圓廠特性決定。有助于判斷生產(chǎn)/供應(yīng)如何應(yīng)對(duì)中斷的關(guān)鍵晶圓廠特性包括:-生產(chǎn)能力:不同晶圓廠能夠生產(chǎn)的半導(dǎo)體類型和數(shù)量。-設(shè)施布局與技術(shù):包括生產(chǎn)工藝、設(shè)備先進(jìn)程度以及技術(shù)成熟度等。-可持續(xù)性與靈活性:晶圓廠在面臨市場(chǎng)變化或供應(yīng)鏈中斷時(shí)調(diào)整產(chǎn)能的能力。-、客戶和其他相關(guān)方的緊密聯(lián)系,以及其在全球供應(yīng)鏈中的位置。-投資與擴(kuò)張潛力:未來(lái)投資計(jì)劃、擴(kuò)產(chǎn)能力及技術(shù)升級(jí)的可能性。-安全與合規(guī)性:遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、安全規(guī)定以及環(huán)境保護(hù)法規(guī)的情況。-知識(shí)產(chǎn)權(quán)與和研發(fā)投入,以保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。-市場(chǎng)份額與客戶基礎(chǔ):晶圓廠在特定市場(chǎng)中的地位以及與主要客戶控制與可靠性:產(chǎn)品質(zhì)量保證體系和長(zhǎng)期性能穩(wěn)定性。-環(huán)境影響與社會(huì)責(zé)任:對(duì)環(huán)境的影響、能源效率以及對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)。這些關(guān)鍵特性對(duì)于建立關(guān)于半導(dǎo)體生產(chǎn)與供應(yīng)穩(wěn)定性的證據(jù)基礎(chǔ)至關(guān)重要,有助于評(píng)估不同晶圓廠在面對(duì)不確定性.一般公司/工廠信息。正如經(jīng)合組織最近的工作所確定的那樣(Haramboure等人,2023年[1]在不確定的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)半導(dǎo)體制造行業(yè)的地理集中性和橫向差異化意味著,在考慮替代性時(shí),工廠的位置、生產(chǎn)芯片的公司以及該公司的母國(guó)經(jīng)濟(jì)是重要的信息。了解晶圓廠(fab)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)(包括是否正在進(jìn)行改造或升級(jí))對(duì)于理解當(dāng)前以及未來(lái)的生產(chǎn)地點(diǎn)和產(chǎn)能至關(guān)重要。將包括fab的所有權(quán)及其所有者的通用信息,例如業(yè)務(wù)模式-即工廠屬于IDM還是作為代工廠運(yùn)作。未來(lái)分析中應(yīng)考慮的其他重要維度包括公司財(cái)務(wù)狀況以及可能可用的其他.能力。這指的是單個(gè)半導(dǎo)體制造廠/生產(chǎn)設(shè)施能夠生產(chǎn)的芯片類型(參見(jiàn)下方關(guān)于芯片類型詳細(xì)分類的部分)、工藝技術(shù)、設(shè)備和工具、晶體管類型、基板、晶片尺寸和特征尺寸。這些變量對(duì)于識(shí)別潛在替代品至關(guān)重要。特征尺寸(用于邏輯(節(jié)點(diǎn))和內(nèi)存(DRAM內(nèi)存以納米為單位的半波長(zhǎng)測(cè)量,NAND以存儲(chǔ)單元和每單元位數(shù)的堆疊層測(cè)量)的芯片)是衡量該工廠能夠生產(chǎn)的芯片技術(shù)先進(jìn)性或成熟度的一個(gè)代理指標(biāo)。某些芯片類型(例如模擬電路和如果可獲取,將包含有關(guān)可由工廠生產(chǎn)的芯片所構(gòu)建的最終產(chǎn)品的類型(芯片用途)的信息。與網(wǎng)絡(luò)和利益相關(guān)方進(jìn)一步合作對(duì)此進(jìn)行工作,有助于進(jìn)一步揭示半導(dǎo)體的應(yīng)用及其下游中斷的可能性。18.能力。基于工廠設(shè)備產(chǎn)能的生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)能,通常以每月晶圓啟動(dòng)數(shù)量來(lái)衡量。特定時(shí)間(即產(chǎn)出率)正在處理的晶圓實(shí)際數(shù)量可能因業(yè)務(wù)狀況、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和測(cè)試需求、維護(hù)計(jì)劃以及產(chǎn)品轉(zhuǎn)換而變化。獲取關(guān)于產(chǎn)線級(jí)產(chǎn)出率和產(chǎn)能潔凈室的大小,即工程設(shè)計(jì)中無(wú)空氣中顆粒的空間,也是生產(chǎn)產(chǎn)能的一個(gè)代理指標(biāo)。更大的潔凈室能夠容納更多的基于上述列出的特征,圖7總結(jié)了半導(dǎo)體生產(chǎn)分類中可能考慮的主要組成部分。在這些組成部分中,最難反映的是“能力”下下圖8展示了不同技術(shù)含量和成熟度芯片的生產(chǎn)過(guò)程中各元素間的相互作用,區(qū)分了特定示例中的先進(jìn)芯片與成熟芯片。討論了是否有必要明確區(qū)分先進(jìn)芯片和成熟芯片。一方面,明確區(qū)分能夠提供更多清晰度,并有助于更輕松地識(shí)別這些芯片,從而進(jìn)行更詳細(xì)的分析(可能包括趨勢(shì))。另一方面,這種區(qū)分會(huì)顯著增加復(fù)雜性,可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取挑戰(zhàn)加劇,并容易因半導(dǎo)體技術(shù)快速進(jìn)步而頻繁更新。建議分類保持靈活性,以適應(yīng)根據(jù)圖8中概述的不同元素區(qū)分先進(jìn)芯片與成熟芯片的不同方法。半導(dǎo)體生產(chǎn)分類將作為開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)及其特征的基礎(chǔ),以支持對(duì)價(jià)值鏈中斷的分析?;谏鲜鲈兀⒖紤]到網(wǎng)絡(luò)提出的任何變更(最重要的是數(shù)據(jù)可用性半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)將力求包含盡可能多的數(shù)據(jù)來(lái)填充表2中列出的數(shù)據(jù)庫(kù)變未來(lái)可能考慮的其他類型信息包括但不限于公司財(cái)務(wù)信息、勞動(dòng)力和人力資本情況,以及環(huán)境足跡信息(如能源使用、廢物處理、水資源消耗)和下游依賴關(guān)系(包括晶圓廠客戶和地理區(qū)域)。這類擴(kuò)展的納入首先需要確保數(shù)據(jù)的可獲取性,其次質(zhì)提出的半導(dǎo)體類型分類在圖9中進(jìn)行了說(shuō)明。基于第3節(jié)中描述的現(xiàn)有分類體系以及上文所述的晶圓廠特性,經(jīng)合組織提議將半導(dǎo)體分為四大主要類別,根據(jù)其類型進(jìn)行區(qū)分:邏輯集成電路(I邏輯半導(dǎo)體按照其從CPU到IPU的縮放和功率演進(jìn)進(jìn)行列示。同時(shí),可編程邏輯器件(如ASICs、FPLDs和FPGAs)也被納入記憶根據(jù)是否易失(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM或非易失(閃存NAND、NOR、)).片上系統(tǒng)(SoC)集成電路設(shè)計(jì),其在單個(gè)芯片上集成了許多或全部高級(jí)功能元素(例如CPU、DSP、內(nèi)存)來(lái)自一."小片":近期的集成電路設(shè)計(jì)基于電路中的獨(dú)立但可互操作的部分構(gòu)建,這些部分執(zhí)行一個(gè)(或多個(gè))不同的功能,盡管這些芯片類型日益重要,并在提議的芯片分類中加入特定類別有助于明確識(shí)別它們,這可能會(huì)增加分類的復(fù)雜性,因?yàn)榭赡苄枰鶕?jù)最終用途為系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)和芯片粒(Chiplet)定義子類別,這些類別可能與圖9中描述的更簡(jiǎn)單的芯片重疊。因此,建議將這些類型的芯片視為本分類中定義的單個(gè)芯片類型的封裝,同時(shí)不專門(mén)創(chuàng)建SoC或Chiplet類別。然而,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)在可能的情況下會(huì)嘗試識(shí)別生產(chǎn)SoC或Chiplet的工廠(IDM或生產(chǎn)具有相),本分類法及其生成半導(dǎo)體生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的框架可能在未來(lái)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的判斷進(jìn)行修訂。未來(lái)發(fā)展的領(lǐng)域可能包括,例如,并且根/s/arAMD(無(wú)日期什么是FPGA?AMD,網(wǎng)址為https://www.xili/devices/fpga/what-is-an-/searchstorage/definition//industries/semiconductors/our-insights/advancedhow-manufacturers-can-p嘉anza(2022《比較FinFETs與GAAFETs》,嘉anza系統(tǒng)分析,/blog/msa2022-comparing),/blog/msa2021-using-finfets-vs/FinFETs-Give-Way-to-)》ts://digital-strategy.ec.europa.eu/en/library/第2023/05號(hào),經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織出版,巴黎,/10.1787/6bed616f-霍夫曼,S.(2022),什么是全門(mén)晶體管?它將</en/news/stories/202),/en/articles/how-pIEEE(2022),“國(guó)際設(shè)備和系統(tǒng)/10.51593/201<https://www.stiftung-nv.de/sites/default/fihttps://www.electrochem.o第234號(hào),經(jīng)合組織出版,巴黎,/10.1787/8fe4491d-Patel,D.,M.Xie和G.Wong(2023),“AI擴(kuò)張-CoWoS和供應(yīng)鏈分析”/backside-power-delivery-gears-up-for-2nm-dev),>/support/tooresources/dictionary/semiconductor-glossary-nor-flhttps://crsreports.congre),/en/news/stories/2021/s

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