單晶硅片大直徑化趨勢(shì)明顯
- 分類:新聞動(dòng)態(tài)
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- 發(fā)布時(shí)間:2022-06-10 15:50
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【概要描述】隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展,對(duì)硅片的規(guī)格和質(zhì)量也提出更高的要求,適合微細(xì)加工的大直徑硅片在市場(chǎng)的需求比例將日益加大。目前,硅片主流產(chǎn)品是200mm,逐漸向300mm過渡,研制水平達(dá)到400mm~450mm。據(jù)統(tǒng)計(jì),200mm硅片的全球用量占60%左右,150mm占20%左右,其余占20%左右。Gartner發(fā)布的對(duì)硅片需求的5年預(yù)測(cè)表明,全球300mm硅片將從2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韓等國(guó)家都已經(jīng)在1999年開始逐步擴(kuò)大300mm硅片產(chǎn)量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球目前已建、在建和計(jì)劃建的300mm硅器件生產(chǎn)線約有40余條,主要分布在美國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣等,僅我國(guó)臺(tái)灣就有20多條生產(chǎn)線,其次是日、韓、新及歐洲。
單晶硅片大直徑化趨勢(shì)明顯
【概要描述】隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展,對(duì)硅片的規(guī)格和質(zhì)量也提出更高的要求,適合微細(xì)加工的大直徑硅片在市場(chǎng)的需求比例將日益加大。目前,硅片主流產(chǎn)品是200mm,逐漸向300mm過渡,研制水平達(dá)到400mm~450mm。據(jù)統(tǒng)計(jì),200mm硅片的全球用量占60%左右,150mm占20%左右,其余占20%左右。Gartner發(fā)布的對(duì)硅片需求的5年預(yù)測(cè)表明,全球300mm硅片將從2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韓等國(guó)家都已經(jīng)在1999年開始逐步擴(kuò)大300mm硅片產(chǎn)量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球目前已建、在建和計(jì)劃建的300mm硅器件生產(chǎn)線約有40余條,主要分布在美國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣等,僅我國(guó)臺(tái)灣就有20多條生產(chǎn)線,其次是日、韓、新及歐洲。
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隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展,對(duì)硅片的規(guī)格和質(zhì)量也提出更高的要求,適合微細(xì)加工的大直徑硅片在市場(chǎng)的需求比例將日益加大。目前,硅片主流產(chǎn)品是200mm,逐漸向300mm過渡,研制水平達(dá)到400mm~450mm。據(jù)統(tǒng)計(jì),200mm硅片的全球用量占60%左右,150mm占20%左右,其余占20%左右。Gartner發(fā)布的對(duì)硅片需求的5年預(yù)測(cè)表明,全球300mm硅片將從2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韓等國(guó)家都已經(jīng)在1999年開始逐步擴(kuò)大300mm硅片產(chǎn)量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球目前已建、在建和計(jì)劃建的300mm硅器件生產(chǎn)線約有40余條,主要分布在美國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣等,僅我國(guó)臺(tái)灣就有20多條生產(chǎn)線,其次是日、韓、新及歐洲。
世界半導(dǎo)體設(shè)備及材料協(xié)會(huì)(SEMI)的調(diào)查顯示,2004年和2005年,在所有的硅片生產(chǎn)設(shè)備,投資在300mm生產(chǎn)線上的比例將分別為55%和62%,投資額也分別達(dá)到130.3億美元和184.1億美元,發(fā)展十分迅猛。而在1996年時(shí),這一比重還僅僅是零。
國(guó)際化,集團(tuán)化,生產(chǎn)高度集中
研發(fā)及建廠成本的日漸增高,加上現(xiàn)有行銷與品牌的優(yōu)勢(shì),使得硅材料產(chǎn)業(yè)形成“大者恒大”的局面,少數(shù)集約化的大型集團(tuán)公司壟斷材料市場(chǎng)。上世紀(jì)90年代末,日本、德國(guó)和韓國(guó)(主要是日、德兩國(guó))資本控制的8大硅片公司的銷量占世界硅片銷量的90%以上。根據(jù)SEMI提供的2002年世界硅材料生產(chǎn)商的市場(chǎng)份額顯示,Shinetsu、SUMCO、Wacker、MEMC、Komatsu等5家公司占市場(chǎng)總額的比重達(dá)到89%,壟斷地位已經(jīng)形成。
硅基材料成為硅材料工業(yè)發(fā)展的重要方向
隨著光電子和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,硅基材料成為硅材料工業(yè)發(fā)展的重要方向。硅基材料是在常規(guī)硅材料上制作的,是常規(guī)硅材料的發(fā)展和延續(xù),其器件工藝與硅工藝相容。主要的硅基材料包括SOI(絕緣體上硅)、GeSi和應(yīng)力硅。目前SOI技術(shù)已開始在世界上被廣泛使用,SOI材料約占整個(gè)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的30%左右,預(yù)計(jì)到2010年將占到50%左右的市場(chǎng)。Soitec公司的2000年~2010年SOI市場(chǎng)預(yù)測(cè)以及2005年各尺寸SOI硅片比重預(yù)測(cè)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
硅片制造技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)
半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計(jì),版圖,芯片,制造,工藝目前世界普遍采用先進(jìn)的切、磨、拋和潔凈封裝工藝,使制片技術(shù)取得明顯進(jìn)展。在日本,Φ200mm硅片已有50%采用線切割機(jī)進(jìn)行切片,不但能提高硅片質(zhì)量,而且可使切割損失減少10%。日本大型半導(dǎo)體廠家已經(jīng)向300mm硅片轉(zhuǎn)型,并向0.13μm以下的微細(xì)化發(fā)展。對(duì)此,硅片生產(chǎn)廠家也增加了對(duì)300mm硅片的設(shè)備投資,針對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)則的進(jìn)一步微細(xì)化,還開發(fā)了高平坦度硅片和無(wú)缺陷硅片等,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。
硅是地殼賦存高的固態(tài)元素,其含量為地殼的四分之一,但在自然界不存在單體硅,多呈氧化物或硅酸鹽狀態(tài)。硅的原子價(jià)主要為4價(jià),其次為2價(jià);在常溫下它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于單一的強(qiáng)酸,易溶于堿;在高溫下化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多元素化合。
硅材料資源豐富,又是無(wú)毒的單質(zhì)半導(dǎo)體材料,較易制作大直徑無(wú)位錯(cuò)低微缺陷單晶。晶體力學(xué)性能優(yōu)越,易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,仍將成為半導(dǎo)體的主體材料。
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