半导体芯片

二十世纪的一项创举

半导体芯片：在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓（砷化镓有毒，所以一些劣质电路板不要好奇分解它），锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代，因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。但由于大型计算机的出现，需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代，日本企业名列前茅。

半导体芯片的制造材料

为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的位错（dislocation）、孪晶面（twins）或是堆垛层错（stacking fault）都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体器件而言，材料晶格的缺陷（晶体缺陷）通常是影响元件性能的主因。

目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为柴可拉斯基法（钢铁场常见工法）。这种工艺将一个单晶的晶种（seed）放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。

应用

半导体芯片的发明是二十世纪的一项创举，它开创了信息时代的先河。

大家都知道“因特网”和“计算机”是当今最流行的名词。计算机已经成为我们日常生活中的必备工具，那请问一句“你的计算机CPU用的是什么芯片呢？”是“Intel”，还是“AMD”呢？其实无论是“Intel”还是“AMD”，它们在本质上一样，都属于半导体芯片。

发展

全球半导体制造业2010年增长率将达88%

SEMI最新版的全球集成电路制造厂预测报告揭示，半导体厂2010年的支出预计将上升至300多亿美元，较2009年同比增长88%。不少代工厂和存储器公司在过去的几个月内宣布了增加资本开支的计划。此外，一部分之前“冻结”的项目也将陆续解冻，例如，TI的RFAB、TSMC12厂5期和UMC12A厂3/4期(前12B厂)以及三星的第16生产线和IM在新加坡的闪存工厂。SEMI的全球集成电路制造厂观测报告也揭示了一批即将破土动工的新建芯片制造厂的计划，如TSMC14厂的第4期、可能动工的FlashAlliance的5厂及其他。

当然即使2010年的支出已呈大幅度增长态势，前道fab厂的支出仍需在2011年增长至少49%，才能使得设备支出回到2007年的水平。此外，设备的支出计划也取决于全球经济的持续复苏情况。SEMI全球集成电路制造厂观测报告(SEMIWorldFabForecast)预测，2011年前道fab的支出额将略逊于2007年，达到423亿美元。

2011年全球半导体市场增长乏力

2011年全球半导体市场规模为3009.4亿美元，仅实现微弱增长0.88%，究其原因，主要是金融危机后全球经济复苏缺乏动力，美国经济持续低迷，欧洲债务危机益发严重且缺乏统一、有效的救助手段，新兴市场国家普遍通货膨胀加剧。经济环境的不景气以及对通货膨胀的抑制，直接导致了其对电子整机需求的减弱。此外，半导体厂商在金融危机期间逆市投资扩大产能的市场效应也集中于2012年释放，市场需求放缓、制造产能过剩直接导致了产品价格的大幅下降，以DRAM产品价格下滑幅度最多。

新工艺

2023年3月，美国明尼苏达双城大学研究人员和国家标准与技术研究院（NIST）的联合团队开发了一种制造自旋电子器件的突破性工艺，通过使用铁钯材料替代钴铁硼，可将材料缩小到5纳米的尺寸，该工艺有可能成为半导体芯片新的行业标准。

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