《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》(征求意见稿)
前言
太阳能资源丰富、分布广泛,是最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出,太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。
在此背景下,近年来全球光伏产业增长迅猛,产业规模不断扩大,产品成本持续下降。2009年全球太阳能电池产量为10.66GW,多晶硅产量为11万吨,2010年分别达到20.5GW、16万吨,组件价格则从2000年的4.5美元/瓦下降到2010年的1.7美元/瓦。
“十一五”期间,我国太阳能光伏产业发展迅速,已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。加快我国太阳能光伏产业的发展,对于实现工业转型升级、调整能源结构、发展社会经济、推进节能减排均具有重要意义。国务院发布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,已将太阳能光伏产业列入我国未来发展的战略性新兴产业重要领域。
根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》,按照《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《工业转型升级“十二五”规划》以及《信息产业“十二五”规划》的总体要求,在全面调研、深入研究、广泛座谈的基础上,特编制太阳能光伏产业“十二五”发展规划,作为我国“十二五”光伏产业发展的指导性文件和加强行业管理的政策依据。
一、“十一五”发展回顾
(一)我国光伏产业概况
1.太阳能电池产量不断提高,产品外销比重大
“十一五”期间,我国太阳能电池产量以超过100%的年均增长率快速发展。2007-2010年连续四年产量世界第一,2010年太阳能电池产量约为10GW,超过全球总产量的50%。我国太阳能电池产品90%以上出口,2010年出口额达到202亿美元。
2.多晶硅产业规模快速扩大,掌握生产关键技术
“十一五”期间,我国投产的多晶硅年产量从两三百吨发展至4.5万吨,光伏产业原材料自给率由几乎为零提高至50%左右,已形成数百亿元级的产值规模。国内多晶硅企业已掌握改良西门子法千吨级规模化生产关键技术,规模化生产的稳定性逐步提升,副产物综合利用水平稳步提高,部分企业能耗指标接近国际先进水平。
3.晶硅电池占据主导地位,产品质量稳步提高
“十一五”末期,我国晶硅电池占太阳能电池总产量的95%以上。太阳能电池产品质量逐年提升,尤其是在转换效率方面,骨干企业产品性能增长较快,单晶硅太阳能电池转换效率达到17-19%,多晶硅太阳能电池转换效率为15-17%,薄膜等新型电池转换效率约为8-10%。
4.生产设备不断取得突破,国产化水平不断提高
国产单晶炉、多晶硅铸锭炉、开方机等设备已接近或达到国际先进水平,占据国内较大市场份额。晶硅太阳能电池专用设备除全自动印刷机和切割设备等外基本实现了国产化并具备生产线“交钥匙”的能力。硅基薄膜电池生产设备初步形成小尺寸整线生产能力。2010年我国光伏专用制造设备销售收入超过40亿元,出口交货值达到1亿元。
5.国内光伏市场逐步启动,装机量快速增长
我国已相继出台了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行方法》和《关于实施金太阳示范工程的通知》等政策,并先后启动了两批总计290MW的光伏电站特许权招标项目。截止2010年,我国累计光伏装机量达到800MW,当年新增装机容量达到500MW,同比增长166%。
(二)我国光伏产业发展特点
1.充分利用国外市场要素,产业发展国际化程度高
我国光伏产业充分运用国内外资金、人才两大市场要素,“十一五”末期,已有数十家企业实现海外及国内上市,产品广销国际市场。国内光伏企业以民营企业为主,主要企业实力不断增强,有4家企业太阳能电池产量位居全球前十,成为国际知名企业。
2.自主创新与引进吸收相结合,形成自主特色产业体系
通过自主创新与引进消化吸收再创新相结合,初步形成了具有我国自主特色的光伏产业体系,多晶硅、电池组件及控制器等制造水平不断提高,制造设备的国产化率已经超过50%,太阳能电池的质量和技术水平也逐步走向世界前列。
3.产业链上下游协同发展,推动光伏发电成本下降
“十一五”期间,我国光伏产业突破材料、市场以及人才等发展瓶颈,产业规模迅速壮大,上下游完整产业链基本成型。我国光伏产业的崛起带动了世界光伏产业的发展,有效地推动了技术进步,降低了光伏产品成本,加快了全球光伏产业应用步伐。
4.产业呈现集群化发展,有效提高区域竞争力
我国光伏产业区域集群化发展态势初步显现,依托区域资源优势和产业基础,国内已形成了江苏、浙江、河北、江西、河南、四川、内蒙等区域产业中心,并涌现出一批国内外知名且具有代表性的企业,主要企业初步完成垂直一体化布局,加快海外并购和设厂,向集约化国际企业发展。
二、“十二五”面临形势
目前,各主要发达国家均从战略角度出发大力扶持光伏产业发展,如德国、西班牙等制定了上网电价法支持太阳能光伏发电,美国、日本等则持续通过“太阳能屋顶”计划等推动应用市场。国际各方资本也普遍看好光伏产业:一方面,光伏行业内众多大型企业纷纷宣布新的投资计划,不断扩大生产规模另一方面,其他领域如半导体企业、显示企业携多种市场资本正在或即将进军光伏行业。
从我国未来社会经济发展战略路径看,发展太阳能光伏产业是我国保障能源供应、建设低碳社会、推动经济结构调整、培育战略性新兴产业的重要方向。“十二五”期间,我国光伏产业将继续处于快速发展阶段,同时也面临着大好机遇和严峻挑战。
(一)我国光伏产业发展面临广阔发展空间
世界常规能源供应短缺危机日益严重,仅以石油为例,至2009年底全球已证实的储量可供开采时间仅为45.7年。同时,化石能源的大量开发利用已成为造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一。寻找新兴能源、发展社会经济已成为世界热点问题。在各种新能源中,太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、利用形式多样等优点,受到世界各国的高度重视。我国光伏产业在制造水平、产业体系、技术研发等方面具有良好的发展基础,国内外市场前景总体看好,只要抓住发展机遇,加快转型升级,后期必将迎来更加广阔的发展空间。
(二)光伏产业、政策及市场亟待加强互动
从全球来看,太阳能电池需求的近期成长动力主要来自于各国政府对光伏产业的政策扶持和价格补贴。同国外发达国家相比,我国政府支持光伏应用的政策体系尚不完善:已经出台的规划目标大大落后于产业的发展,需要及时调整与可再生能源法配套的电价政策尚未落实市场促进政策仍显不足,没有形成支持光伏发电持续发展的长效机制。目前我国生产的太阳能电池90%以上出口海外市场,产业发展受金融危机和海外市场变化影响很大,对外部市场的依存度过高,不利于持续健康发展。
(三)产业发展面临国际贸易保护的严峻挑战
近年来欧美等国已出现多起针对我国光伏产业的贸易纠纷,类似纠纷后续仍将出现。主要原因有:一是我国太阳能电池成本优势明显,国际市场份额不断扩大,对国外产品造成压力二是行业发展无序,个别跟风投资的中小企业,其产品质量及环保综合利用情况堪忧三是国内光伏市场尚未大规模启动,产品主要外销,容易引发倾销疑虑四是我国产品标准体系不完善,企业自律能力不足,存在产品质量水平参差不齐等问题。
(四)新工艺、新技术快速演进,国际竞争不断加剧
全球光伏产业技术发展日新月异:晶体硅电池转换效率年均增长一个百分点薄膜电池技术水平不断提高纳米材料电池等新兴技术发展迅速太阳能电池生产和测试设备不断升级。而国内光伏产业在很多方面仍存在较大差距,国际竞争压力不断升级:多晶硅关键技术仍落后于国际先进水平,晶硅电池生产用高档设备仍需进口,薄膜电池工艺及装备水平明显落后。
(五)市场应用不断拓展,降低成本仍是产业主题
太阳能光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势,适应各种需求的光伏产品将不断问世,除了大型并网光伏电站外,与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等也将快速兴起。太阳能电池及光伏系统的成本持续下降并逼近常规发电成本,仍将是光伏产业发展的主题,从硅料到组件以及配套部件等均将面临快速降价的市场压力,太阳能电池将不断向高效率、低成本方向发展。
三、指导思想、基本原则与发展目标
(一)指导思想
深入贯彻落实科学发展观,抓住当前全球大力发展新能源的大好机遇,紧紧围绕降低光伏发电成本、提升光伏产品性能、做大做强我国光伏产业的宗旨,着力推动关键技术创新、提升生产工艺水平、突破装备研发瓶颈、促进市场规模启动,使我国光伏产业的整体竞争力在未来的5年间得到显著提升,继续保持在国际上的领先地位。
(二)基本原则
1.立足统筹规划,坚持扶优扶强 —— 加强国家宏观政策引导,坚持做好行业统筹规划和产业合理布局,规范光伏产业健康发展。集中力量支持优势企业做大做强,鼓励重点光伏企业推进资源整合和兼并重组。
2.支持技术创新,降低发电成本 ——以企业为技术创新和产业发展的主体,强化关键技术研发,提升生产工艺水平,从高纯硅材料规模化生产、电池转换效率提高、生产装备国产化、新型电池和原辅材料研发、系统集成等多方面入手,努力降低光伏发电的成本。
3.优化产业环境,扩大光伏市场 ——推动各项光伏扶持政策的落实,调动各方面的资源优势,充分发挥市场机制作用,巩固国际市场,扩大国内多样化应用,使我国光伏产业的发展有稳定的市场依托。
4.加强服务体系建设,推动产业健康发展——在推动产业发展过程中,加强公共服务平台建设,建立健全光伏标准及产品质量检测认证体系,严格遵守环境保护和安全生产规定,推进节能减排、资源循环利用,实现清洁生产和安全生产。
(三)发展目标
1.经济目标
到2015年,我国光伏产业保持平稳较快增长,多晶硅、太阳能电池等产品适应国内光伏发电装机容量规模要求(10GW),同时积极满足国际市场发展需要。集中支持骨干光伏企业做强做大,到2015年形成:1-2家5万吨级多晶硅企业,2-4家万吨级多晶硅企业1-2家5GW级太阳能电池企业,8-10家GW级太阳能电池企业3-4家年销售收入过10亿元的光伏专用设备企业。培育1-2家年销售收入过千亿元的光伏企业,3-5家年销售收入过500亿元的光伏企业。全行业创造就业100万人。
2.技术目标
到2015年,多晶硅生产实现产业规模、产品质量和环保水平的同步提高,平均综合电耗低于120度/公斤,副产物综合利用率达到99%以上。单晶硅电池的产业化转换效率达到21%,多晶硅电池达到19%,非晶硅薄膜电池达到12%,新型薄膜太阳能电池实现产业化。光伏电池生产设备和辅助材料本土化率达到80%,掌握光伏并网、储能设备生产及系统集成关键技术。
3.创新目标
到2015年,企业自主创新能力显著增强,涌现出一批具有自主知识产权的品牌企业,掌握光伏产业各项关键技术和生产工艺。技术成果转化率显著提高,标准体系建设逐步完善,国际影响力大大增强。充分利用已有基础,建立光伏产业国家重点实验室及检测平台。
4.光伏发电成本目标
到2015年,光伏系统成本下降到1.5万元/kW,发电成本下降到0.8元/kWh,配电侧达到“平价上网”到2020年,系统成本下降到1万元/kW,发电成本达到0.6元/kWh,在发电侧实现“平价上网”,在主要电力市场实现有效竞争。
四、“十二五”主要任务
(一)推动工艺技术进步,实现转型升级
发展清洁、安全、低能耗、高纯度、规模化的多晶硅生产技术,提高生产过程中的副产物综合利用率,缩小与国际生产水平的差距。实现太阳能电池生产技术的创新发展,鼓励规模化生产,提高光伏产业的核心竞争力。推动行业节能减排。密切关注清洁、环保的新型光伏电池及材料技术进展,加强技术研发。
(二)提高国产设备和集成技术的研发及应用水平
以提高产品质量、光电转换效率,降低能耗为目标,支持多晶硅、硅锭硅片、晶硅电池片及组件、薄膜电池关键生产设备,以及发电应用设备的研发与产业化,加强国产设备的应用。推动设备企业与光伏产品企业加强技术合作与交流。
(三)提高太阳能电池的性能,不断降低产品成本
大力支持低成本、高转换效率和长寿命的晶硅太阳能电池研发及产业化,降低电池产品成本和最终发电成本,力争尽快实现平价上网。推动硅基薄膜、铜铟镓锡薄膜等电池的技术进步及产业化进程,提高薄膜电池的转率效率。
(四)促进光伏产品应用,扩大光伏发电市场
积极推动上网电价政策的制定和落实,并在农业、交通、建筑等行业加强光伏产品的研发和应用力度,支持建立一批分布式光伏电站、离网应用系统、BIPV系统、小型光伏系统,鼓励大型光伏并网电站的建设与应用,推动完善适应光伏发电特点的技术体系和管理体制。
(五)完善光伏产业配套服务体系建设
建立健全标准、专利、检测、认证等配套服务体系,加强光伏行业监管与服务,支持行业自律协作。积极参与国际标准制定,建立完善符合我国国情的光伏国家/行业标准体系,包括多晶硅材料、电池/组件的产品标准,光伏生产设备标准和光伏系统的验收标准等。加快建设国内认证、检测等公共服务平台。
五、“十二五”发展重点
(一)高纯多晶硅
支持低能耗、低成本的太阳能级多晶硅生产技术。在现有的基础上,通过进一步的研究、系统改进及完善,开发出稳定的电子级多晶硅生产技术,并建立千吨级电子级多晶硅生产线。突破高效节能的大型提纯、高效回收氢气净化、高效化学气相沉积、多晶硅副产物综合利用等装置及工艺技术,建设万吨级高纯多晶硅生产线,综合能耗小于140度/公斤。
(二)硅碇硅片
支持高效、低成本、低能耗硅碇生产技术,突破硅片薄片化技术,提高硅片质量。
(三)晶硅电池
大力发展高转换率(电池转换效率在21%以上)、长寿命晶硅电池技术的研发与产业化。重点发展低反射率的绒面制备技术、激光选择性发射极技术及后续的电极对准技术、等离子体钝化技术、低温电极技术、全背结技术的研究及应用。关注薄膜硅/晶体硅异质结等新型太阳能电池成套关键技术。
(四)薄膜电池
重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。降低薄膜电池的光致衰减,鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池,开发柔性硅基薄膜太阳电池卷对卷连续生产工艺等。及时跟进铜铟镓硒和有机薄膜电池的产业化进程,开发并掌握低成本非真空铜铟镓锡薄膜电池制备技术,磁控溅射电池制备技术,真空共蒸法电池制备技术,规模化制造关键工艺。
(五)高效聚光太阳能电池
重点发展高倍聚光化合物太阳能电池产业化生产技术,聚光倍数达到500倍以上,产业化生产的电池在非聚光条件下效率超过35%,聚光条件下效率超过40%,衬底剥离型高倍聚光电池转化效率在非聚光条件下效率超过25%。突破高倍聚光太阳电池衬底玻璃技术、高效率高倍聚光化合物太阳电池技术、高倍率聚光电池测试分析和稳定性控制技术等,及时发展菲涅尔和抛物镜等配套设备。
(六)BIPV组件
重点发展BIPV(Building Integrated Photovoltaic,光伏建筑一体化)组件生产技术,包括可直接与建筑相结合的建材、应用于厂房屋顶、农业大棚及幕墙上的双玻璃BIPV组件、中空玻璃组件等,解决BIPV组件的透光、隔热等问题,结合美学原理,设计出美观、实用、可直接作为建材和构件用的BIPV组件。扩大BAPV(Building Attached Photovoltaic,建筑附着光伏)组件应用范围。
(七)光伏生产专用设备
支持还原、氢化等多晶硅生产设备,大尺寸、低能耗、全自动单晶炉,吨级多晶硅铸锭炉,大尺寸、超薄硅片多线切割机,硅片自动分选机等太阳能硅片关键生产设备。支持多槽制绒清洗设备,全自动平板式PECVD,激光刻蚀机,干法刻蚀机,离子注入机,全自动印刷机、快速烧结炉等晶硅太阳能电池片生产线设备和PECVD等薄膜太阳能电池生产设备。促进光伏生产装备的低能耗、高效率、自动化和生产工艺一体化。
(八)配套辅料
在关键配套辅料方面,实现坩埚、高纯石墨、高纯石英砂、碳碳复合材料、玻璃、EVA胶、背板、电子浆料、线切割液等国产化。
(九)并网及储能系统
掌握太阳能光伏发电系统集成技术、百万千瓦光伏发电基地的设计集成和工程技术,开发大功率光伏并网逆变器、储能电池及系统、光伏自动跟踪装置、数据采集与监控系统、风光互补系统等。
(十)公共服务平台建设
支持有能力的企事业单位建设国家级光伏应用系统检测、认证等公共服务平台,包括多晶硅、电池片和组件、薄膜电池的检测,光伏系统工程的验收等。支持相关服务平台开展行业共性问题研究,制订和推广行业标准,研发关键共性技术等。
六、政策措施
以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”已然成为全球热点,节能减排和新能源开发是实现低碳经济的两大重要途径。光伏产业作为新能源产业的重要组成部分,受到越来越多的关注,世界各国都把开发利用太阳能光伏发电技术作为能源战略的重点,提出明确的产业发展目标,制定鼓励产业发展的法律和政策。我国光伏产业发展具有良好基础,及时制定相关政策,促进产业健康、可持续发展,已经成为当前面临的重要任务。
(一)提升光伏能源地位,加强产业战略部署
光伏能源是一种可持续、无污染、总量大的绿色新能源,必须充分认识太阳能光伏发电的长远价值和重要意义,切实在国家能源经济和社会可持续发展的总体部署中予以统筹考虑,提升太阳能光伏产业在国民经济发展中的战略地位。通过实施工业转型升级和可再生能源等相关规划,统筹制订产业、财税、金融、人才等扶持政策,积极促进我国光伏产业健康发展。
(二)加强行业管理,规范光伏产业发展
根据《国务院关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知》(国发[2009]38号)的要求和行业发展的实际需要,切实加强行业管理,着力完善行业监管,规范我国光伏产业发展,建立健全光伏行业准入制度,引导地方政府坚决遏制低水平重复建设,避免一哄而上和市场恶性竞争。推动相关职能部门联合加强产品检查,对于明显不达环保标准、出售劣质产品、扰乱正常市场竞争秩序的企业,应依照相关规定给予处罚和整顿。
(三)着力实施统筹规划,推进产业合理布局
加强行业统筹规划,推动企业转型升级,坚持市场主导与政府引导相结合,扶持产业链完备、已具有品牌知名度的骨干企业做大做强。鼓励实力领先的光伏企业依靠技术进步、优化存量、扩大发展规模,实施“走出去”战略,积极参与国际产业竞争。实施差异化政策,引导多晶硅等产业向西部地区转移。推动资源整合,鼓励企业集约化开发经营,支持生产成本低、竞争力强的企业兼并改造效益不佳、存在问题的光伏企业。
(四)积极培育多样化市场,促进产业健康发展
科学制订和实施上网电价等鼓励政策,继续实施“金太阳工程”等扶持措施,坚持并网发电与离网应用相结合,以“下乡、富民、支边、治荒”为目标,支持与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等应用,开发多样化的消费光伏产品。通过合理的电价标准、适度的财政补贴和积极的金融扶持,积极扩大国内光伏市场,争取5-10年内将光伏发电的成本下降到可参与商业化竞争的水平,使光伏产业在国民经济可持续发展和节能减排方面发挥更大的作用。
(五)支持企业自主创新,增强产业核心竞争力
支持光伏企业转型升级,通过技术改造等手段扶持掌握自主技术的龙头企业,巩固和提高核心竞争力。加大对光伏产业技术创新的扶持力度,重点支持多晶硅行业节能降耗、太阳能电池高效高质和低成本新工艺技术的研发和产业化项目。加强产学研结合,支持关键共性技术研发,全面提升国产化光伏设备技术水平。加大人才培养力度,支持企业建立企业技术研发中心与博士后科研流动站。
(六)完善标准体系,推动产品检测认证、监测制度建设
重视光伏产品和系统标准体系建设,以我国自主知识产权为基础,结合国内产业技术实际水平,推动制定多晶硅、硅锭/硅片、太阳能电池等产品和光伏系统相关标准,积极参与制订国际标准,推动建立产品检测认证、监测制度,促进行业的规范化、标准化发展。加强对光伏产品质量标准符合性的行业监管,避免劣质贴牌产品流入国际市场。推动企业加强光伏产品组件回收。
(七)加强行业组织建设,积极应对国际产业竞争
建立健全光伏行业组织,推动行业自律管理,加强行业交流与协作,集中反映产业发展愿景,打造国内光伏产业合作创新平台。充分发挥市场机制作用,以行业组织为纽带,以企业为主体,以市场为导向,提高产业应对国际竞争和市场风险的能力。加强国际交流和合作,优化产业发展环境,完善出口风险保障机制,鼓励企业积极争取海外资金,巩固和拓展国际市场。
来自:21spv光伏社区
光伏产业如何将优势资源发挥到最大化?
从沙子到芯片,看看CPU是如何制造出来的
1、沙子 / 硅锭
硅是地壳中含量位居第二的元素。
常识:沙子含硅量很高。
硅 --- 计算机芯片的原料 --- 是一种半导体材料,也就是说通过掺杂,硅可以转变成导电性良好的导体或绝缘体。
[注:半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的一种材料。掺杂是一种手段,通常加入少量其它某种元素改变导电性。]
熔融的硅 --- 尺寸:晶圆级 (~300毫米 / 12英寸)
为了能用于制造计算机芯片,硅必须被提纯到很高的纯度(10亿个原子中至多有一个其它原子,也就是99.9999999%以上) 硅在熔融状态被抽取出来后凝固,该固体是一种由单个连续无间断的晶格点阵排列的圆柱,也就是硅锭。
单晶硅锭 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸) 硅锭的直径大约300毫米,重约100千克。
单晶硅就是说整块硅就一个晶体,我们日长生活中见到的金属和非金属单质或化合物多数以多晶体形态存在。
2、硅锭 / 晶圆
切割 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
硅锭被切割成单个的硅片,称之为晶圆。每个晶圆的直径为300毫米,厚度大约1毫米。
晶圆 – 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
晶圆抛光,直到无瑕,能当镜子照。Intel从供货商那里购买晶圆。目前晶圆的供货尺寸比以往有所上长,而平均下来每个芯片的制造成本有所下降。目前供货商提供的晶圆直径300毫米,工业用晶圆有长到450毫米的趋势。
在一片晶圆上制造芯片需要几百个精确控制的工序,不同的材料上一层覆一层。
下面简要介绍芯片的复杂制造过程中几个比较重要的工序。
3、光刻
光刻胶的使用 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
光刻是用一种特殊的方法把某种图像印到晶圆上的过程。开始时使用一种称为光刻胶的液体,把它均匀的浇注到旋转的晶圆上。光刻胶这个名字的来源于是这样的,人们发现有一种物质对特定频率的光敏感,它能够抵御某种特殊化学物质的腐蚀,蚀刻中涂覆刻它可起到保护作用,蚀掉不想要的材质。
曝光 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
光刻胶硬化后,用一定频率的紫外线照射后变得可溶。曝光过程需要用到膜片,膜片起到印模的作用,如此一来,只有曝光部分的光刻胶可溶。膜片的图像(电路)印到了晶圆上。电路图像要经过透镜缩小,曝光设备在晶圆上来回移动多次,也就是说曝光多次后电路图才能彻底印上去。
[注:跟古老的照相机底片的原理类似]
溶解光刻胶 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
通过化学过程溶解曝光的光刻胶,被膜片盖住的光刻胶保留下来。
4、离子注入
离子注入 --- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
覆盖着光刻胶的晶圆经过离子束(带正电荷或负电荷的原子)轰击后,未被光刻胶覆盖的部分嵌入了杂质(高速离子冲进未被光刻胶覆盖的硅的表面),该过程称为掺杂。由于硅里进入了杂质,这会改变某些区域硅的导电性(导电或绝缘,这依赖于使用的离子)。这里展示一下空洞(well)的制作,这些区域将会形成晶体管。
[注:据说这种用于注入的带电粒子被电场加速后可达30万千米/小时]
去除光刻胶--- 尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
离子注入后,光刻胶被清除,在掺杂区形成晶体管。
晶体管形成初期 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
图中是放大晶圆的一个点,此处有一个晶体管。绿色区域代表掺杂硅。现在的晶圆会有几千亿个这样的区域来容纳晶体管。
5、刻蚀
刻蚀 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
为了给三门晶体管制造一个鳍片(fin),上述光刻过程中,使用一种称为硬膜片(蓝色)的图像材料。
然后用一种化学物质刻蚀掉不想要的硅,留下覆盖着硬膜片的鳍片。
6、临时门的形成
二氧化硅门电介质 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
在光刻阶段,部分晶体管用光刻胶覆盖,把晶圆插入到充满氧的管状熔炉中,产生一薄层二氧化硅(红色),这就造就了一个临时门电介质。
多晶硅门电极 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
在光刻阶段,制造一层多晶硅(黄色),这就造就了一个临时门电极。
绝缘 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
在氧化阶段,整个晶圆的二氧化硅层(红色透明)用于跟其它部分绝缘。
英特尔使用”最后门” (也称为 “替代金属门”)技术制作晶体管金属门。这种做法的目的是确保晶体管不出现稳定性问题,否则高温的工序会导致晶体管不稳定。
7、“最后门” 高K/金属门的形成
[注:介电常数K为高还是低是相对的,但英特尔的标准跟业界不同,业界普遍采用IBM的标准,用低K介质能减少漏电流,但是加工困难,目前大规模数字电路多用高K介质。]
牺牲门的去除 --- 尺寸:晶体管级(大约50~200纳米)
用膜片工序里的做法,临时(牺牲)门电极和门电介质被刻蚀掉。真实门现在就会形成了,因为第一门被去掉了,该工序称为“最后门”。
高K电介质的使用 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
在称为”原子层”沉积的过程中,晶圆表面覆了一层分子。图中黄色层代表这些层中的两层。使用光刻技术,在不想要的区域(例如透明二氧化硅的上面)里,高K材质被刻蚀掉。
金属门 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
晶圆上形成金属电极 (蓝色),不想要的区域用光刻的办法刻蚀掉。 跟高K材料配合(薄薄的黄色层)起来使用,可以改善晶体管性能,减少漏电流的产生,这是使用传统的二氧化硅 / 多晶硅门不能企及的。
8、金属沉积
晶体管就绪 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
晶体管的建造快竣工了。
晶体管上方的绝缘层刻蚀出3个小洞,这3个洞里被填充上铜或其它材质,以便跟别的晶体管导通。
[注:晶体管也就是通俗意义上的三极管,需要3个引线脚,所以一个晶体管的绝缘层上得刻蚀出3个小洞]
电镀 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
在该阶段,晶圆浸在硫酸铜溶液里,作为阴极,铜离子从阳极出发到达阴极,最后铜离子会沉积在晶体管表面。
电镀后序 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
经过电镀,铜离子在晶圆表面沉积下来形成薄薄的一层铜 。
9、金属层
抛光 --- 尺寸:晶体管级 (大约50~200纳米)
多余的材质会被机械抛光,直到露出光亮的铜为止。
金属层 --- 尺寸:晶体管级(6个晶体管组合起来大约500纳米)
构造多重金属层以一种特殊的结构来导通(请考虑宏观世界中的“导线”)晶体管,这些“导线”怎么连接,要由某个型号处理器(例如第2代英特尔Core I5处理器)的架构师和设计团队来决定。
尽管计算机芯片看上去十分平整,其实可能会超过30层,是一个十分复杂的电路。 一个放大的芯片看上去是由电线和晶体管组成的错综复杂的网络,该网络看上去像将来某天地面上建造成的多层高速公路系统。
当所有的内层连通以后,每个die上都会被附上阵列焊盘,这些焊盘是芯片跟外面世界的电气连接通道(图中未画出焊盘)。
[注:我们常说的22纳米工艺就是指上述铜“导线”宽度,焊盘将来用于激光焊接CPU针脚或触点。Die一直没有对应的中文,但很多人都知道它是CPU的内部电路。]
晶圆分类 / 分离
晶圆分类 --- 尺寸 die级 (大约10毫米 / 大约0.5英寸)
接触晶圆上一些特别的点,逐个测试晶圆上的die的电气参数,跟正确结果吻合的die算是通过。
尺寸:晶圆级(大约300毫米/12英寸)
晶圆被切割成很多小块 (称为die)上述的晶圆包含了处理器。
10、包装
单个Die --- 尺寸:die级 (大约10毫米/大约0.5英寸)
单个的die经过前面的工序后被切割成单件。这里显示的是英特尔22纳米微处理的代号Ivy Bridge的die。
打包 --- 尺寸:包装级 (大约20毫米 / 大约1英寸)
打包基板,die(电路部分)和导热盖粘在一起形成一个完整的处理器。绿色的基板具有电子和机械接口跟PC系统的其它部分通信。银色的导热盖可以跟散热器接触散发CPU产生的热量。
处理器 --- 尺寸:包装级 (大约20毫米 / 大约1英寸)
完整的微处理器 (Ivy Bridge) 被称为人类制造出的最复杂的产品。实际上,处理器需要几百个工序来完成---上述仅仅介绍了最重要的工序--- 是在世界上最洁净的环境 下(微处理器工厂里) 完成的。
[注,粉尘会导致电路短路,制造精密的电路必须在无尘的环境下进行。例如,目前计算机主板要求的无尘环境是1万等级,也就是说平均1万立方米空气中不得多于1粒粉尘。CPU电路更加精细,对无尘环境要求会更高]
11、级别测试 / 完整的处理器
级别测试 --- 尺寸:包装级 (大约20毫米 / 大约1英寸)
在这个最后的测试阶段,处理器要经过全面的测试,包括功能,性能,功耗。
筛选 --- 尺寸:包装级 (大约20毫米 / 大约1英寸)
根据测试结果筛选,性能相同的处理器放一起,一个托盘一个托盘的存放,然后发给客户。
零售包装 --- 尺寸:包装级 (大约20毫米 / 大约1英寸)
生产和测试好的处理器供给系统制造商或以盒包的形式进入零售市场。
[注:从这一步容易了解到,盒包与散片质量无任何差别,在Intel看来,同一系列同一主频的U体制差别很小。]
芯片是什么?用什么材料做的?有什么特点和用途
(一)推动工艺技术进步,实现转型升级
发展清洁、安全、低能耗、高纯度、规模化的多晶硅生产技术,提高副产物综合利用率,缩小与国际先进生产水平的差距。实现太阳能电池生产技术的创新发展,鼓励规模化生产,提高光伏产业的核心竞争力。推动行业节能减排。密切关注清洁、环保的新型光伏电池及材料技术进展,加强技术研发。
(二)提高国产设备和集成技术的研发及应用水平
以提高产品质量和光电转换效率,降低生产能耗为目标,支持多晶硅、硅锭/硅片、电池片及组件、薄膜电池用关键生产设备以及发电应用设备研发与产业化,加强本地化设备的应用。推动设备企业与光伏产品企业加强技术合作与交流。
(三)提高太阳能电池的性能,不断降低产品成本
大力支持低成本、高转换效率和长寿命的晶硅太阳能电池研发及产业化,降低电池产品成本和最终发电成本,力争尽快实现平价上网。推动硅基薄膜、铜铟镓锡薄膜等电池的技术进步及产业化进程,提高薄膜电池的转率效率。
(四)促进光伏产品应用,扩大光伏发电市场
积极推动上网电价政策的制定和落实,并在农业、交通、建筑等行业加强光伏产品的研发和应用力度,支持建立一批分布式光伏电站、离网应用系统、光伏建筑一体化(BIPV)系统、小型光伏系统及以光伏为主的多能互补系统,鼓励大型光伏并网电站的建设与应用,推动完善适应光伏发电特点的技术体系和管理体制。
(五)完善光伏产业配套服务体系建设
建立健全标准、专利、检测、认证等配套服务体系,加强光伏行业管理与服务,支持行业自律协作。积极参与国际标准制定,建立完善符合我国国情的光伏国家/行业标准体系,包括多晶硅材料、电池/组件的产品标准,光伏生产设备标准和光伏系统的验收标准等。加快建设国内认证、检测等公共服务平台。
五、"十二五"发展重点
(一)高纯多晶硅
支持低能耗、低成本的太阳能级多晶硅生产技术。在现有的基础上,通过进一步的研究、系统改进及完善,支持研发稳定的电子级多晶硅生产技术,并建立千吨级电子级多晶硅生产线。突破高效节能的大型提纯、高效氢气回收净化、高效化学气相沉积、多晶硅副产物综合利用等装置及工艺技术,建设万吨级高纯多晶硅生产线,综合能耗小于120度/公斤。
(二)硅碇/硅片
支持高效率、低成本、大尺寸铸锭技术,重点发展准单晶铸锭技术。突破150-160微米以下新型切片关键技术,如金刚砂、钢线切割技术,提高硅片质量和单位硅材料出片率,减少硅料切割损耗。
(三)晶硅电池
大力发展高转换率、长寿命晶硅电池技术的研发与产业化。重点支持低反射率的绒面制备技术、选择性发射极技术及后续的电极对准技术、等离子体钝化技术、低温电极技术、全背结技术的研究及应用。关注薄膜硅/晶体硅异质结等新型太阳能电池成套关键技术。
(四)薄膜电池
重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。降低薄膜电池的光致衰减,鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池,开发柔性硅基薄膜太阳电池卷对卷连续生产工艺等。及时跟进铜铟镓硒和有机薄膜电池的产业化进程,开发并掌握低成本非真空铜铟镓锡薄膜电池制备技术,磁控溅射电池制备技术,真空共蒸法电池制备技术,规模化制造关键工艺。
(五)高效聚光太阳能电池
重点发展高倍聚光化合物太阳能电池产业化生产技术,聚光倍数达到500倍以上,产业化生产的电池在非聚光条件下效率超过35%,聚光条件下效率超过40%,衬底剥离型高倍聚光电池转化效率在非聚光条件下效率超过25%。突破高倍聚光太阳电池衬底玻璃技术、高效率高倍聚光化合物太阳电池技术、高倍率聚光电池测试分析和稳定性控制技术等,及时发展菲涅尔和抛物镜等配套设备。
(六)BIPV组件
重点发展BIPV组件生产技术,包括可直接与建筑相结合的建材、应用于厂房屋顶、农业大棚及幕墙上的双玻璃BIPV组件、中空玻璃组件等,解决BIPV组件的透光、隔热等问题,设计出美观、实用、可直接作为建材和构件用的BIPV组件。扩大建筑附着光伏(BAPV)组件应用范围。
(七)光伏生产专用设备
支持还原、氢化等多晶硅生产设备,大尺寸、低能耗、全自动单晶炉,吨级多晶硅铸锭炉,大尺寸、超薄硅片多线切割机,硅片自动分选机等关键生产设备。支持多槽制绒清洗设备、全自动平板式等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)、激光刻蚀机、干法刻蚀机、离子注入机、全自动印刷机、快速烧结炉等晶硅太阳能电池片生产线设备和PECVD等薄膜太阳能电池生产设备。促进光伏生产装备的低能耗、高效率、自动化和生产工艺一体化。
(八)配套辅料
在关键配套辅料方面,实现坩埚、高纯石墨、高纯石英砂、碳碳复合材料、玻璃、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶、背板、电子浆料、线切割液等国产化。
(九)并网及储能系统
掌握太阳能光伏发电系统集成技术、百万千瓦光伏发电基地的设计集成和工程技术,开发大功率光伏并网逆变器、储能电池及系统、光伏自动跟踪装置、数据采集与监控系统、风光互补系统等。
(十)公共服务平台建设
支持有能力的企事业单位建设国家级光伏应用系统检测、认证等公共服务平台,包括多晶硅、电池片和组件、薄膜电池的检测,光伏系统工程的验收等。支持相关服务平台开展行业共性问题研究,制订和推广行业标准,研发关键共性技术等。
六、政策措施
(一)提升光伏能源地位,加强产业战略部署
光伏能源是一种可持续、无污染、总量大的绿色新能源,应当充分认识太阳能光伏发电的战略价值和重要意义,切实在国家能源经济和社会可持续发展的总体部署中予以统筹考虑,提升太阳能光伏产业在国民经济发展中的战略地位。通过实施工业转型升级和可再生能源等相关规划,统筹制订产业、财税、金融、人才等扶持政策,积极促进我国光伏产业健康发展。
(二)加强行业管理,规范光伏产业发展
根据产业政策要求和行业发展实际需要,切实加强行业管理,推动行业节能减排,规范我国光伏产业发展,建立健全光伏行业准入标准,引导地方政府坚决遏制低水平重复建设,避免一哄而上和市场恶性竞争。推动相关职能部门联合加强产品检查,对于不达环保标准、出售劣质产品、扰乱正常市场竞争秩序的企业,依照相关规定给予处罚和整顿。
(三)着力实施统筹规划,推进产业合理布局
加强行业统筹规划,推动企业转型升级,坚持市场主导与政府引导相结合,扶持产业链完备、已具有品牌知名度的骨干企业做优做强。鼓励实力领先的光伏企业依靠技术进步、优化存量、扩大发展规模,实施"走出去"战略,积极参与国际产业竞争。实施差异化政策,引导多晶硅等产业向西部地区转移。推动资源整合,鼓励企业集约化开发经营,支持生产成本低、竞争力强的企业兼并改造生产经营不佳的光伏企业。
(四)积极培育多样化市场,促进产业健康发展
推动制订和落实上网电价实施细则,继续实施"金太阳工程"等扶持措施,鼓励光伏企业与电力系统等加强沟通合作,加快启动国内光伏市场。坚持并网发电与离网应用相结合,以"下乡、富民、支边、治荒"为目标,支持小型光伏系统、离网应用系统、与建筑相结合的光伏发电系统等应用,开发多样化的光伏产品。通过合理的电价标准、适度的财政补贴和积极的金融扶持,积极扩大国内光伏市场。
(五)支持企业自主创新,增强产业核心竞争力
支持光伏企业转型升级,通过技术改造等手段扶持掌握自主技术的骨干企业,巩固和提高核心竞争力。加大对光伏产业技术创新的扶持力度,重点支持多晶硅节能降耗、副产物综合利用、太阳能电池高效高质和低成本新工艺技术的研发和产业化项目。加强产学研结合,支持关键共性技术研发,全面提升本土化光伏设备技术水平。加大人才培养力度,支持建立企业技术研发中心与博士后科研流动站。
(六)完善标准体系,推动检测认证、监测制度建设
重视光伏产品和系统标准体系建设,以我国自主知识产权为基础,结合国内产业技术实际水平,推动制定多晶硅、硅锭/硅片、太阳能电池等产品和光伏系统相关标准,积极参与制订国际标准,建立健全产品检测认证、监测制度,促进行业的规范化、标准化发展。加强对光伏产品质量标准符合性的行业管理,避免劣质产品流入市场。推动企业加强光伏产品回收。
(七)加强行业组织建设,积极参与国际竞争
建立健全光伏行业组织,推动行业自律管理,加强行业交流与协作,集中反映产业发展愿景,打造国内光伏产业合作创新平台。充分发挥市场机制作用,以行业组织为纽带,以企业为主体,以市场为导向,提高产业应对国际竞争和市场风险的能力。加强国际交流和合作,优化产业发展环境,完善出口风险保障机制,鼓励企业积极争取海外资金,巩固和拓展国际市场。
国产cpu的制作工艺是多少?
除去硅之外,制造芯片还需要一种重要的材料就是金属。目前为止,铝已经成为制作处理器内部配件的主要金属材料,而铜则逐渐被淘汰,这是有一些原因的,在目前的芯片工作电压下,铝的电迁移特性要明显好于铜。所谓电迁移问题,就是指当大量电子流过一段导体时,导体物质原子受电子撞击而离开原有位置,留下空位,空位过多则会导致导体连线断开,而离开原位的原子停留在其它位置,会造成其它地方的短路从而影响芯片的逻辑功能,进而导致芯片无法使用。这就是许多Northwood Pentium 4换上SNDS(北木暴毕综合症)的原因,当发烧友们第一次给Northwood Pentium 4超频就急于求成,大幅提高芯片电压时,严重的电迁移问题导致了芯片的瘫痪。这就是intel首次尝试铜互连技术的经历,它显然需要一些改进。不过另一方面讲,应用铜互连技术可以减小芯片面积,同时由于铜导体的电阻更低,其上电流通过的速度也更快。
除了这两样主要的材料之外,在芯片的设计过程中还需要一些种类的化学原料,它们起着不同的作用,这里不再赘述。芯片制造的准备阶段在必备原材料的采集工作完毕之后,这些原材料中的一部分需要进行一些预处理工作。而作为最主要的原料,硅的处理工作至关重要。首先,硅原料要进行化学提纯,这一步骤使其达到可供半导体工业使用的原料级别。而为了使这些硅原料能够满足集成电路制造的加工需要,还必须将其整形,这一步是通过溶化硅原料,然后将液态硅注入大型高温石英容器而完成的。
而后,将原料进行高温溶化。中学化学课上我们学到过,许多固体内部原子是晶体结构,硅也是如此。为了达到高性能处理器的要求,整块硅原料必须高度纯净,及单晶硅。然后从高温容器中采用旋转拉伸的方式将硅原料取出,此时一个圆柱体的硅锭就产生了。从目前所使用的工艺来看,硅锭圆形横截面的直径为200毫米。不过现在intel和其它一些公司已经开始使用300毫米直径的硅锭了。在保留硅锭的各种特性不变的情况下增加横截面的面积是具有相当的难度的,不过只要企业肯投入大批资金来研究,还是可以实现的。intel为研制和生产300毫米硅锭而建立的工厂耗费了大约35亿美元,新技术的成功使得intel可以制造复杂程度更高,功能更强大的集成电路芯片。而200毫米硅锭的工厂也耗费了15亿美元。下面就从硅锭的切片开始介绍芯片的制造过程。
单晶硅锭在制成硅锭并确保其是一个绝对的圆柱体之后,下一个步骤就是将这个圆柱体硅锭切片,切片越薄,用料越省,自然可以生产的处理器芯片就更多。切片还要镜面精加工的处理来确保表面绝对光滑,之后检查是否有扭曲或其它问题。这一步的质量检验尤为重要,它直接决定了成品芯片的质量。
单晶硅锭新的切片中要掺入一些物质而使之成为真正的半导体材料,而后在其上刻划代表着各种逻辑功能的晶体管电路。掺入的物质原子进入硅原子之间的空隙,彼此之间发生原子力的作用,从而使得硅原料具有半导体的特性。今天的半导体制造多选择CMOS工艺(互补型金属氧化物半导体)。其中互补一词表示半导体中N型MOS管和P型MOS管之间的交互作用。而N和P在电子工艺中分别代表负极和正极。多数情况下,切片被掺入化学物质而形成P型衬底,在其上刻划的逻辑电路要遵循nMOS电路的特性来设计,这种类型的晶体管空间利用率更高也更加节能。同时在多数情况下,必须尽量限制pMOS型晶体管的出现,因为在制造过程的后期,需要将N型材料植入P型衬底当中,而这一过程会导致pMOS管的形成。
在掺入化学物质的工作完成之后,标准的切片就完成了。然后将每一个切片放入高温炉中加热,通过控制加温时间而使得切片表面生成一层二氧化硅膜。通过密切监测温度,空气成分和加温时间,该二氧化硅层的厚度是可以控制的。在intel的90纳米制造工艺中,门氧化物的宽度小到了惊人的5个原子厚度。这一层门电路也是晶体管门电路的一部分,晶体管门电路的作用是控制其间电子的流动,通过对门电压的控制,电子的流动被严格控制,而不论输入输出端口电压的大小。准备工作的最后一道工序是在二氧化硅层上覆盖一个感光层。这一层物质用于同一层中的其它控制应用。这层物质在干燥时具有很好的感光效果,而且在光刻蚀过程结束之后,能够通过化学方法将其溶解并除去。
光刻蚀这是目前的芯片制造过程当中工艺非常复杂的一个步骤,为什么这么说呢?光刻蚀过程就是使用一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕,由此改变该处材料的化学特性。这项技术对于所用光的波长要求极为严格,需要使用短波长的紫外线和大曲率的透镜。刻蚀过程还会受到晶圆上的污点的影响。每一步刻蚀都是一个复杂而精细的过程。设计每一步过程的所需要的数据量都可以用10GB的单位来计量,而且制造每块处理器所需要的刻蚀步骤都超过20步(每一步进行一层刻蚀)。而且每一层刻蚀的图纸如果放大许多倍的话,可以和整个纽约市外加郊区范围的地图相比,甚至还要复杂,试想一下,把整个纽约地图缩小到实际面积大小只有100个平方毫米的芯片上,那么这个芯片的结构有多么复杂,可想而知了吧。
当这些刻蚀工作全部完成之后,晶圆被翻转过来。短波长光线透过石英模板上镂空的刻痕照射到晶圆的感光层上,然后撤掉光线和模板。通过化学方法除去暴露在外边的感光层物质,而二氧化硅马上在陋空位置的下方生成。
掺杂在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方的硅层。这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。多晶硅是门电路的另一种类型。由于此处使用到了金属原料(因此称作金属氧化物半导体),多晶硅允许在晶体管队列端口电压起作用之前建立门电路。感光层同时还要被短波长光线透过掩模刻蚀。再经过一部刻蚀,所需的全部门电路就已经基本成型了。然后,要对暴露在外的硅层通过化学方式进行离子轰击,此处的目的是生成N沟道或P沟道。这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电路连接,没个晶体管都有输入端和输出端,两端之间被称作端口。
重复这一过程
从这一步起,你将持续添加层级,加入一个二氧化硅层,然后光刻一次。重复这些步骤,然后就出现了一个多层立体架构,这就是你目前使用的处理器的萌芽状态了。在每层之间采用金属涂膜的技术进行层间的导电连接。今天的P4处理器采用了7层金属连接,而Athlon64使用了9层,所使用的层数取决于最初的版图设计,并不直接代表着最终产品的性能差异。
接下来的几个星期就需要对晶圆进行一关接一关的测试,包括检测晶圆的电学特性,看是否有逻辑错误,如果有,是在哪一层出现的等等。而后,晶圆上每一个出现问题的芯片单元将被单独测试来确定该芯片有否特殊加工需要。
而后,整片的晶圆被切割成一个个独立的处理器芯片单元。在最初测试中,那些检测不合格的单元将被遗弃。这些被切割下来的芯片单元将被采用某种方式进行封装,这样它就可以顺利的插入某种接口规格的主板了。大多数intel和AMD的处理器都会被覆盖一个散热层。在处理器成品完成之后,还要进行全方位的芯片功能检测。这一部会产生不同等级的产品,一些芯片的运行频率相对较高,于是打上高频率产品的名称和编号,而那些运行频率相对较低的芯片则加以改造,打上其它的低频率型号。这就是不同市场定位的处理器。而还有一些处理器可能在芯片功能上有一些不足之处。比如它在缓存功能上有缺陷(这种缺陷足以导致绝大多数的芯片瘫痪),那么它们就会被屏蔽掉一些缓存容量,降低了性能,当然也就降低了产品的售价,这就是Celeron和Sempron的由来。在芯片的包装过程完成之后,许多产品还要再进行一次测试来确保先前的制作过程无一疏漏,且产品完全遵照规格所述,没有偏差。
CPU性能的参数中常有“工艺技术”一项,其中有“0.35um”或“0.25um”等。一般来说“工艺技术”中的数据越小表明CPU生产技术越先进。目前生产CPU主要采用CMOS技术。CMOS是英语“互补金属氧化物半导体”的缩写。采用这种技术生产CPU时过程中采用“光刀”加工各种电路和元器件,并采用金属铝沉淀在硅材料上后用 “光刀”刻成导线联接各元器件。现在光刻的精度一般用微米(um)表示,精度越高表示生产工艺越先进。因为精度越高则可以在同样体积上的硅材料上生产出更多的元件,所加工出的联接线也越细,这样生产出的CPU工作主频可以做得很高。正因为如此,在只能使用0.65 u m工艺时生产的第一代Pentium CPU的工作主频只有60/66MHz,在随后生产工艺逐渐发展到0.35um、0.25um时、所以也相应生产出了工作主额高达266MHz的Pentium MMX和主频高达500MHz的Pentium II CPU。由于目前科学技术的限制,现在的CPU生产工艺只能达到0.25 u m,因此Intel、AMD、 Cyrix以及其它公司正在向0.18um和铜导线(用金属铜沉淀在硅材料上代替原来的铝)技术努力,估计只要生产工艺达到0.18um后生产出主频为l000MHz的CPU就会是很平常的事了。
AMD为了跟Intel继续争夺下个世纪的微处理器发展权,已经跟摩托罗拉(Motorola)达成一项长达七年的技术合作协议。Motorola将把最新开发的铜导线工艺技术(Copper Interconnect) 授权给AMD。AMD准备在2000年之内,制造高达1000MHz(1GHz)的K7微处理器。CPU将向速度更快、64位结构方向前进。CPU的制作工艺将更加精细,将会由现在0.25微米向0.18微米过渡,到2000年中大部分CPU厂商都将采用0.18微米工艺,2001年之后,许多厂商都将转向0.13微米的铜制造工艺,制造工艺的提高,味着体积更小,集成度更高,耗电更少。铜技术的优势非常明显。主要表现在以下方面:铜的导电性能优于现在普遍应用的铝,而且铜的电阻小,发热量小,从而 可以保证处理器在更大范围内的可靠性;采用0.13微米以下及铜工艺芯片制造技术将有效的提高芯片的工作频率;能减小现有管芯的 体积。与传统的铝工艺技术相比,铜工艺制造芯片技术将有效地提高芯片的速度,减小芯片的面积,从发展来看铜工艺将最终取代铝工艺。
以上就是关于《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》是什么?全部的内容,如果了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!



















