今年江蘇晶片產量能突破1000億塊,製造它們大概需要多少噸河沙?

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摘要:江蘇今年前三個季度的晶片產量已達到了879.3億塊,約占各省總產量的33%,遙遙領先其他省份。按正常增速,全年產量將突破1000億塊!二氧化矽是電晶體的主要原材料,就是我們常見的沙子。但通常不會使用河沙、海沙等一般的沙子,而是二氧化矽含量超過90%的石英石。那麼製造1000億塊晶片,約需要10萬根上述的矽晶棒,就是3萬噸左右的純矽;長江河沙的二氧化矽含量算65%,如果用河沙提煉純矽,大概需要9.9萬噸長江河沙。

今年江蘇晶片產量能突破1000億塊,製造它們大概需要多少噸河沙?

江蘇今年前三個季度的晶片產量已達到了879.3億塊,約占各省總產量的33%,遙遙領先其他省份。

按正常增速,全年產量將突破1000億塊!二氧化矽是電晶體的主要原材料,就是我們常見的沙子。但通常不會使用河沙、海沙等一般的沙子,而是二氧化矽含量超過90%的石英石。

石英石到晶片的簡單流程(如上圖):

首先,將石英石磨成精砂。通過各種物理、化學方法過濾掉雜質,再把提煉出來較純的矽丟進1400度的高溫熔爐中,拉制出直徑超30釐米的矽晶棒(這麼粗壯,應該叫“矽晶柱”更合適,其矽的純度接近100%);

然後,將矽晶棒切成厚度小於1毫米的矽晶圓片,晶圓再經過光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積等一系列工藝到測試結束,就製成了晶片的“母片”;

再將晶圓“母片”切割出成百上千塊晶片覈心(裸晶),每塊覈心經封裝、測試、包裝等工序後,一塊晶片就製成了。

最後把晶片嵌入到手機、電腦、新能汽車等裏的電路板上,讓它們工作起來更高效、更智慧。通常,一根長2米的12英寸矽晶棒重達300公斤,大約能切出2000片的晶圓;而一片晶圓能切割出500塊左右、大小約為100平方毫米的有用晶片覈心(良品率)。

那麼製造1000億塊晶片,約需要10萬根上述的矽晶棒,就是3萬噸左右的純矽;長江河沙的二氧化矽含量算65%,如果用河沙提煉純矽,大概需要9.9萬噸長江河沙。當然,造晶片有些環節的矽損耗會比較大,實際的河沙使用量可能大幅超過這個數位。

2021年,江蘇半導體行業的相關企業數量超8800家,主要分佈於蘇州、無錫、常州、鎮江、南京、南通等沿江八市,晶片製造產業中國第一!

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