芯片制造為什么使用單晶硅做襯底
芯片制造中為什么都喜歡用單晶硅作為襯底材料呢?那是因?yàn)閱尉Ч杵哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):
單晶硅片是半導(dǎo)體器件制造的基礎(chǔ)材料,應(yīng)用廣泛。計(jì)算機(jī)芯片、智能手機(jī)中的處理器、存儲(chǔ)器.傳感器等都是使用單晶硅片制造的。
單晶硅具有顯著的半導(dǎo)體性能:
單晶硅是一種半導(dǎo)體材料,具有較弱的導(dǎo)電性。該材料的電導(dǎo)率受光、電、磁、溫度等因素的影響,隨著溫度的升高而增加。超純的單晶硅屬于本征半導(dǎo)體,但在其中摻入亞A族元素,如硼,則可形成p型硅半導(dǎo)體,摻入微量的VA族元素,如磷或砷,則可形成n型硅半導(dǎo)體。通過(guò)擴(kuò)散作用,將p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體基片上,可以形成p-n結(jié),這種結(jié)構(gòu)具有單向?qū)щ娦?,是電子技術(shù)中許多器件所利用的特性。單晶硅純度高
單晶硅片由高純度的硅材料制成,通常純度在99.9999%以上。這種高純度確保了硅片中的雜質(zhì)含量非常低,這對(duì)于半導(dǎo)體器件的制造非常重要。這是因?yàn)榧词刮⒘康碾s質(zhì)也可能導(dǎo)致器件性能的不穩(wěn)定性或短壽命。因此,使用高純度的單晶硅片可以確保器件性能的穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命。單晶硅具有高度均一性:
單晶硅片是在高溫下生長(zhǎng)的,這使得其晶體結(jié)構(gòu)非常均一。在其他制造方法中,硅片的結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)槌砷L(zhǎng)條件的變化而出現(xiàn)微小的差異,這會(huì)導(dǎo)致器件的性能不穩(wěn)定。因此,單晶硅片可以確保制造出的器件具有更好的均一性和更高的性能。
4單晶硅具有高可控性
單晶硅片的生長(zhǎng)過(guò)程可以非常精確地控制,因此可以根據(jù)特定的需求制造出具有不同性能的硅片。這種可控性使得單晶硅片成為了制造高性能半導(dǎo)體器件的理想選擇。單晶可重復(fù)性好
由于單晶硅片的生長(zhǎng)過(guò)程是高度可控的,因此可以非常容易地生產(chǎn)出具有相同性能的硅片。這種可重復(fù)性是半導(dǎo)體器件制造的重要因素之一,因?yàn)樗梢源_保生產(chǎn)出的每個(gè)器件都具有相同的性能。單晶硅片生產(chǎn)流程簡(jiǎn)便
單晶硅是由單晶硅棒經(jīng)過(guò)一系列工藝切割而成的。制備單晶硅的方法主要有直拉法(CZ法)區(qū)熔法(FZ法)和外延法,其中直拉法和區(qū)熔法常用于制備單晶硅棒材。功率半導(dǎo)體器件對(duì)區(qū)熔硅單晶的需求量最大。
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