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什么是半導(dǎo)體材料?

更新時間:2024-04-24      瀏覽次數(shù):1309

半導(dǎo)體材料是指在制造半導(dǎo)體器件產(chǎn)品過程中使用的所有材料。

在預(yù)處理中,使用其上形成有半導(dǎo)體芯片的晶片、在將電路圖案(設(shè)計信息)印刷到晶片上時用作模板的光掩模、以及諸如蝕刻氣體和清潔氣體的半導(dǎo)體材料氣體。在后續(xù)工藝中,使用放置芯片的封裝模具、將芯片電極連接到外部的鍵合線以及保護(hù)封裝內(nèi)部芯片的樹脂或陶瓷密封劑。

在各種半導(dǎo)體材料中,形成芯片本體的晶圓是最重要的材料,“半導(dǎo)體材料"一般指的是晶圓。 

半導(dǎo)體材料的應(yīng)用

半導(dǎo)體材料(晶圓)有兩種類型:由單一元素制成的半導(dǎo)體和由兩種或多種元素制成的化合物半導(dǎo)體,每種類型根據(jù)其特性用于半導(dǎo)體領(lǐng)域。

硅(Si)和鎵 (Ga)是典型的單元素半導(dǎo)體,其中硅晶圓尤其受歡迎。它相對便宜且易于制造大直徑晶圓,因此用于低成本的半導(dǎo)體產(chǎn)品。

化合物半導(dǎo)體包括碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)和砷化鎵(GaAs)。化合物半導(dǎo)體其晶體中的電子運(yùn)動速度比硅快,并且具有優(yōu)異的受光和受光功能,因此可用于高頻器件、高速計算機(jī)、LED、光通信設(shè)備等。

半導(dǎo)體材料原理

硅片是的半導(dǎo)體材料(晶圓),是由高純度硅制成的圓形薄板。

1、單晶拉制工藝

在硅片的生產(chǎn)中,首先對硅進(jìn)行精煉和提純,生產(chǎn)出高純度的多晶硅,然后以多晶硅為原料,通過單晶拉制工藝生產(chǎn)單晶錠。

在單晶拉制過程中,多晶硅與硼酸(B)和磷(P)一起在石英坩堝中熔化,籽晶硅棒附著在熔融硅的液面上并在旋轉(zhuǎn)的同時拉升。制作水晶錠。此時添加的微量硼酸和磷極大地影響最終產(chǎn)品半導(dǎo)體的電性能。

2. 晶圓加工流程

單晶錠在接下來的晶圓加工工序中被切成晶圓,然后拋光至鏡面光潔度,以消除晶圓表面的任何凹凸不平。拋光也稱為拋光,此階段的晶圓稱為拋光晶圓。

拋光后的晶片可以直接用作半導(dǎo)體。應(yīng)半導(dǎo)體制造商的要求,我們增加了特殊加工,生產(chǎn)用于小型產(chǎn)品的退火晶片,通過高溫?zé)崽幚恚ㄍ嘶鹛幚恚┖凸鑶尉У臍庀嗌L(外延生長)去除晶片表面的氧。晶圓表面等。

半導(dǎo)體材料的種類

根據(jù)功能集成程度,半導(dǎo)體可分為三種主要類型。典型的例子是分立半導(dǎo)體、IC(集成電路)和LSI(大規(guī)模集成電路)。

1、分立半導(dǎo)體

它是功能單一的元件,是半導(dǎo)體中集成度低的。分立半導(dǎo)體的典型例子是二極管和晶體管。二極管具有單方向流動電流的能力,晶體管具有控制電流的能力。分立半導(dǎo)體用于許多熟悉的設(shè)備,例如汽車、計算機(jī)和智能手機(jī)。

2.IC(集成電路)

IC(英文:Integrated Circuit)是由多個元件組成的集成電路。它由許多晶體管和二極管組合而成,根據(jù)集成程度分為SSI(英文:Small Scale Integration)、MSI(英文:Middle Scale Integration)和LSI(英文:Large Scale Integration)。

3.LSI(大規(guī)模集成電路)

LSI是一種高集成度的IC。IC 和 LSI 通??梢曰Q使用。LSI集成了二極管、晶體管和無源元件,功能復(fù)雜。它們被廣泛應(yīng)用于使人們的生活更加便利的各種產(chǎn)品中,包括汽車、計算機(jī)、智能手機(jī)、音頻系統(tǒng)和數(shù)碼相機(jī)。


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