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中芯國(guó)際（SMIC）的制程技術(shù)介紹

老虎說(shuō)芯|Tiger Chip|

2025-04-27 16:49:39 1400

中芯國(guó)際是一家純晶圓代工廠，向全球客戶(hù)提供8英寸和12英寸芯片代工與技術(shù)服務(wù)。

中芯國(guó)際除高端的制造能力之外，還為客戶(hù)提供*的晶圓代工解決方案，包括光罩制造、IP研發(fā)及后段輔助設(shè)計(jì)服務(wù)等一站式服務(wù)(包含凸塊加工服務(wù)、晶圓探測(cè)，以及最終的封裝、測(cè)試等)。*一體的晶圓代工解決方案,目標(biāo)是更有效的幫助客戶(hù)降低成本，以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

一、技術(shù)節(jié)點(diǎn)布局

1. 成熟制程（0.35μm 至 28nm）

SMIC在成熟制程方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、通信和工業(yè)控制等領(lǐng)域。

高壓BCD工藝：支持從5V到650V的電壓范圍，適用于電源管理和顯示驅(qū)動(dòng)等高壓應(yīng)用場(chǎng)景。

中芯國(guó)際的電源和模擬技術(shù)基于現(xiàn)有的低功耗邏輯平臺(tái)可提供模塊架構(gòu)，為模擬和電源應(yīng)用提供了較低的成本和優(yōu)越的性能。該技術(shù)包括雙極晶體管、高壓LDMOS晶體管、精密模擬無(wú)源器件和eFuse/OTP/MTP非易失性存儲(chǔ)器，同時(shí)提供有競(jìng)爭(zhēng)力的Rds(on)功率器件。中芯國(guó)際的8寸廠擁有*級(jí)的缺陷管控，可和全球的合作伙伴一起提供完整的一站式服務(wù)。
射頻與嵌入式存儲(chǔ)：提供超低功耗邏輯平臺(tái)，結(jié)合嵌入式閃存技術(shù)，滿(mǎn)足智能家居和可穿戴設(shè)備等對(duì)低功耗的需求。

中芯國(guó)際提供與邏輯工藝兼容的混合信號(hào)/射頻工藝技術(shù)，通過(guò)與國(guó)際*EDA工具供應(yīng)商的合作，中芯國(guó)際提供精確的RF SPICE模型和完整的PDK工具包，中芯國(guó)際提供與邏輯工藝兼容的混合信號(hào)/射頻工藝技術(shù)，通過(guò)與國(guó)際*EDA工具供應(yīng)商的合作，中芯國(guó)際提供精確的RF SPICE模型和完整的PDK工具包。

中芯國(guó)際提供了完整的嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)技術(shù)與廣泛IP支持，可應(yīng)用于智能卡、微處理器和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這些工藝可提供客戶(hù)制造出具有成本效益，低功耗，高可靠性的產(chǎn)品，和更具經(jīng)濟(jì)效益的解決方案。
圖像傳感器與功率器件：支持CMOS圖像傳感器（CIS）和絕緣柵雙極晶體管（IGBT）等工藝，廣泛應(yīng)用于安防和新能源等領(lǐng)域。

2. 先進(jìn)制程（14nm 及以下）

盡管面臨EUV光刻設(shè)備的獲取限制，SMIC通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，逐步推進(jìn)先進(jìn)制程的發(fā)展。

14nm FinFET工藝：采用鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，提升晶體管性能和集成度，適用于高性能計(jì)算、人工智能和5G通信等領(lǐng)域。
N+1工藝：在14nm基礎(chǔ)上優(yōu)化，性能提升20%，功耗降低57%，通過(guò)多重圖形化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高的晶體管密度，無(wú)需依賴(lài)EUV光刻設(shè)備。
N+2工藝：進(jìn)一步提升性能和面積效率，計(jì)劃引入EUV技術(shù)，目標(biāo)對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)的7nm+工藝水平。

二、特色工藝平臺(tái)

1. MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）

SMIC提供開(kāi)放式和封閉式結(jié)構(gòu)的MEMS工藝，支持CMOS-MEMS單芯片集成和晶圓級(jí)封裝，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車(chē)傳感器和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。

2. IGBT與功率器件

采用場(chǎng)截止型（Field Stop）IGBT結(jié)構(gòu)，結(jié)合背面減薄和激光退火等工藝，支持600V至1200V高壓應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于工業(yè)變頻、新能源汽車(chē)和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。

3. BCD+集成技術(shù)

BCD-SOI工藝：集成嵌入式非易失性存儲(chǔ)和絕緣體上硅（SOI）技術(shù)，適用于滿(mǎn)足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)電子高可靠性場(chǎng)景。
高壓工藝：覆蓋5V至650V電壓范圍，支持面板驅(qū)動(dòng)和電源管理等應(yīng)用。

三、物聯(lián)網(wǎng)與汽車(chē)電子平臺(tái)

1. 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)

SMIC提供超低功耗射頻技術(shù)，整合超低功耗邏輯與嵌入式閃存，優(yōu)化智能卡和傳感器等設(shè)備的功耗與成本。

2. 車(chē)規(guī)級(jí)工藝

SMIC的車(chē)規(guī)級(jí)工藝符合AEC-Q100 G0/G1/G2可靠性要求，支持車(chē)用MCU、傳感器和電源管理芯片等，12英寸晶圓廠提供鋁/銅后段工藝，滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)芯片的大規(guī)模量產(chǎn)需求。

四、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

盡管SMIC在先進(jìn)制程方面取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨以下挑戰(zhàn)：

設(shè)備限制：由于無(wú)法獲得EUV光刻設(shè)備，SMIC需依賴(lài)多重圖形化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更小的制程節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致制造復(fù)雜度增加，成本上升，良率下降。
技術(shù)自主性：SMIC正在積極與國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商合作，開(kāi)發(fā)本土EUV技術(shù)，以減少對(duì)外國(guó)設(shè)備的依賴(lài)。

總體而言，SMIC通過(guò)在成熟制程、特色工藝和先進(jìn)制程方面的多元化布局，逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化，滿(mǎn)足多樣化市場(chǎng)需求，提升在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的競(jìng)爭(zhēng)力。

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