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【行业】半导体行业新材料(94页)

半导体制造材料是半导体制造过程中所需的材料,包含硅片、光刻胶、光掩膜、溅射靶材、CMP 材料、电子特气、湿化学品、石英等细分子领域。半导体加工分为芯片设计、芯片制造和封装测试三个环节,半导体芯片制造过程中,所有工艺均在硅片衬底上进行,具体工艺包括前期硅片准备、薄膜氧化/沉积、化学机械研磨、光刻、刻蚀或离子注入、去光刻胶等步骤,以上步骤组成一个循环。一般半导体制造需要经过十几至几十次循环才可全部加工完毕,进入下一轮的封装测试环节。 硅片准备:半导体制造过程要求纯度极高的单晶硅,一般硅片准备过程需要经过单晶生长、切片、平坦化及腐蚀等步骤后才可投入使用。此外,部分要求较高的硅片还需进行进一步表面处理,以满足对应特殊性质集成电路的要求。硅片是这一流程中得到的材料,按尺寸可分为 6 英寸、8 英寸、12 英寸硅片等,将作为衬底应用于后续的每一步加工流程。 薄膜氧化/沉积:主要为热氧化法、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)工艺等。热氧化法为通过氧气对单晶硅表面进行氧化,可生成二氧化硅氧化膜。化学气相沉积是将晶圆(基底)暴露在一种或多种不同的前驱物下,在基底表面发生化学反应产生欲沉积的薄膜。物理气相沉积(PVD)分为热蒸镀、溅镀、和脉冲激光沉积等。其中溅射也称溅镀,是一种物理气相沉积技术,指固体靶"target"中的原子被高能量离子(通常来自等离子体)撞击而离开固体进入气体的物理过程。溅射靶材、电子特气和湿化学品应用于此工艺。所用材料方面,沉积硅薄膜一般使用 SiH4,SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4,H2等气体;沉积 SiO2薄膜一般使用 SiH4,SiH2Cl2, N2O,O2,CO2,Si(OC2H5)4 (TEOS)等气体;沉积 Si3N4薄膜一般使用 SiH4,N2,NH3等气体;沉积硼磷硅玻璃(PSG) 一般使用 SiH4,SiH2Cl2,PH3等气体;CVD 法沉积钨、钛等金属通常分别使用 WF6和 TiCl4等气体;PVD 法沉积金属层通常分别使用铜、铝、钨、钴等溅射靶材。