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半导体行业所需材料:芯片制造过程关键作用

2022-08-03 10:48:00
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  半导体行业所需材料:芯片制造过程关键作用,让鲲鹏精密智能科技来给大家说说看吧!

  1.作为半导体产业链的重要上游环节,半导体材料在芯片制造过程中发挥着关键作用。半导体材料主要分为基体材料、制造材料和封装材料。其中,基材主要用于制造硅片或化合物半导体;制造材料主要为将硅片或化合物半导体加工成芯片所需的各种材料;包装材料是包装和切割芯片时使用的材料。

  根据芯片材料的不同,衬底材料主要分为硅片和化合物半导体。其中,硅片是集成电路制造过程中应用最广泛、最重要的原材料。

  2. 化合物半导体

  主要指砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)二、三代半导体。砷化镓(GaAs)具有功率密度高、能耗低、耐高温、发光效率高、耐辐射、击穿电压高等特点。广泛应用于射频、功率器件、微电子、光电子及国防军工等行业。氮化镓(GaN),可以承载更高的能量密度和更高的可靠性。广泛应用于手机、卫星、航空航天、光电、微电子、高温大功率设备、高频微波设备等非通信领域;碳化硅(SiC)具有高禁带宽度、高饱和电子漂移速度、高热导率等优点。主要用作汽车和工业电力电子领域的大功率半导体材料,广泛应用于大功率转换领域。

  3.制造材料

  1、光刻胶

  光刻胶是光刻工艺的核心材料,其溶解度的变化主要通过紫外线、准分子激光、电子束、离子束、X抗蚀材料,如光源的照射或辐射。光刻胶可分为半导体光刻胶、LCD光刻胶和PCB光刻胶。光刻胶的主要成分包括光刻胶树脂、敏化剂、溶剂和添加剂。

  在光刻工艺中,将光刻胶施加到基板上。当光或辐射通过掩模照射到基板上时,光刻胶在显影溶液中的溶解度会发生变化。在溶液溶解可溶部分后,光刻胶层形成与掩模版完全相同的图案,然后在基板上完成图案转移。根据下游应用,基板可以是印刷电路板、面板和集成电路板。光刻工艺的成本占整个芯片制程的35%左右,时间消耗占整个芯片制程的40%~60%。它是半导体制造的核心工艺。

  2、溅射靶材

  靶材是制备电子薄膜材料的溅射工艺中不可缺少的原材料。溅射工艺主要是利用离子源产生的离子在真空中加速高速离子束的聚集,轰击固体表面,使固体表面的原子离开固体沉积在基板表面.被轰击的固体被称为溅射靶材。

  3、抛光材料

  化学机械抛光 是唯一可以考虑表面整体和局部平整度的技术。其工作原理是在一定压力和抛光液存在下,使抛光片和抛光垫相对运动,将纳米磨料的机械研磨作用和各种化学试剂的化学作用有机结合,使表面抛光后的晶片达到高平整度。 低表面粗糙度和低缺陷要求。

  抛光液为水溶性抛光剂,不含任何硫、磷、氯添加剂,主要用于抛光、润滑和冷却。抛光垫的主要作用是储存和传输抛光液,为硅片提供一定的压力,并对其表面进行机械摩擦,是决定表面质量的重要辅助材料。

半导体产业所需材料


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