① 半导体材料的应用及发展趋势
半导体材料(semiconctormaterial)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
一、半导体材料主要种类
半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。
1、元素半导体:在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性半导体材料的元素,下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。
(半导体材料)
2、无机化合物半导体:分二元系、三元系、四元系等。二元系包括:①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb组成,典型的代表为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物,是一些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具有闪锌矿结构。④Ⅰ-Ⅶ族:Ⅰ族元素Cu、Ag、Au和Ⅶ族元素Cl、Br、I形成的化合物,其中CuBr、CuI具有闪锌矿结构。⑤Ⅴ-Ⅵ族:Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物具有的形式,如Bi2Te3、Bi2Se3、Bi2S3、As2Te3等是重要的温差电材料。⑥第四周期中的B族和过渡族元素Cu、Zn、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的氧化物,为主要的热敏电阻材料。⑦某些稀土族元素Sc、Y、Sm、Eu、Yb、Tm与Ⅴ族元素N、As或Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物。除这些二元系化合物外还有它们与元素或它们之间的固溶体半导体,例如Si-AlP、Ge-GaAs、InAs-InSb、AlSb-GaSb、InAs-InP、GaAs-GaP等。研究这些固溶体可以在改善单一材料的某些性能或开辟新的应用范围方面起很大作用。
(半导体材料元素结构图)
半导体材料
三元系包括:族:这是由一个Ⅱ族和一个Ⅳ族原子去替代Ⅲ-Ⅴ族中两个Ⅲ族原子所构成的。例如ZnSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等。族:这是由一个Ⅰ族和一个Ⅲ族原子去替代Ⅱ-Ⅵ族中两个Ⅱ族原子所构成的,如CuGaSe2、AgInTe2、AgTlTe2、CuInSe2、CuAlS2等。:这是由一个Ⅰ族和一个Ⅴ族原子去替代族中两个Ⅲ族原子所组成,如Cu3AsSe4、Ag3AsTe4、Cu3SbS4、Ag3SbSe4等。此外,还有它的结构基本为闪锌矿的四元系(例如Cu2FeSnS4)和更复杂的无机化合物。
3、有机化合物半导体:已知的有机半导体有几十种,熟知的有萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,它们作为半导体尚未得到应用。
4、非晶态与液态半导体:这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。
二、半导体材料实际运用
制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求,包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。
半导体材料所有的半导体材料都需要对原料进行提纯,要求的纯度在6个“9”以上,最高达11个“9”以上。提纯的方法分两大类,一类是不改变材料的化学组成进行提纯,称为物理提纯;另一类是把元素先变成化合物进行提纯,再将提纯后的化合物还原成元素,称为化学提纯。物理提纯的方法有真空蒸发、区域精制、拉晶提纯等,使用最多的是区域精制。化学提纯的主要方法有电解、络合、萃取、精馏等,使用最多的是精馏。由于每一种方法都有一定的局限性,因此常使用几种提纯方法相结合的工艺流程以获得合格的材料。
(半导体材料)
绝大多数半导体器件是在单晶片或以单晶片为衬底的外延片上作出的。成批量的半导体单晶都是用熔体生长法制成的。直拉法应用最广,80%的硅单晶、大部分锗单晶和锑化铟单晶是用此法生产的,其中硅单晶的最大直径已达300毫米。在熔体中通入磁场的直拉法称为磁控拉晶法,用此法已生产出高均匀性硅单晶。在坩埚熔体表面加入液体覆盖剂称液封直拉法,用此法拉制砷化镓、磷化镓、磷化铟等分解压较大的单晶。悬浮区熔法的熔体不与容器接触,用此法生长高纯硅单晶。水平区熔法用以生产锗单晶。水平定向结晶法主要用于制备砷化镓单晶,而垂直定向结晶法用于制备碲化镉、砷化镓。用各种方法生产的体单晶再经过晶体定向、滚磨、作参考面、切片、磨片、倒角、抛光、腐蚀、清洗、检测、封装等全部或部分工序以提供相应的晶片。
在单晶衬底上生长单晶薄膜称为外延。外延的方法有气相、液相、固相、分子束外延等。工业生产使用的主要是化学气相外延,其次是液相外延。金属有机化合物气相外延和分子束外延则用于制备量子阱及超晶格等微结构。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金属等衬底上用不同类型的化学气相沉积、磁控溅射等方法制成。
三、半导体材料发展现状
相对于半导体设备市场,半导体材料市场长期处于配角的位置,但随着芯片出货量增长,材料市场将保持持续增长,并开始摆脱浮华的设备市场所带来的阴影。按销售收入计算,
半导体材料日本保持最大半导体材料市场的地位。然而台湾、ROW、韩国也开始崛起成为重要的市场,材料市场的崛起体现了器件制造业在这些地区的发展。晶圆制造材料市场和封装材料市场双双获得增长,未来增长将趋于缓和,但增长势头仍将保持。
(半导体材料)
美国半导体产业协会(SIA)预测,2008年半导体市场收入将接近2670亿美元,连续第五年实现增长。无独有偶,半导体材料市场也在相同时间内连续改写销售收入和出货量的记录。晶圆制造材料和封装材料均获得了增长,预计今年这两部分市场收入分别为268亿美元和199亿美元。
日本继续保持在半导体材料市场中的领先地位,消耗量占总市场的22%。2004年台湾地区超过了北美地区成为第二大半导体材料市场。北美地区落后于ROW(RestofWorld)和韩国排名第五。ROW包括新加坡、马来西亚、泰国等东南亚国家和地区。许多新的晶圆厂在这些地区投资建设,而且每个地区都具有比北美更坚实的封装基础。
芯片制造材料占半导体材料市场的60%,其中大部分来自硅晶圆。硅晶圆和光掩膜总和占晶圆制造材料的62%。2007年所有晶圆制造材料,除了湿化学试剂、光掩模和溅射靶,都获得了强劲增长,使晶圆制造材料市场总体增长16%。2008年晶圆制造材料市场增长相对平缓,增幅为7%。预计2009年和2010年,增幅分别为9%和6%。
半导体材料市场发生的最重大的变化之一是封装材料市场的崛起。1998年封装材料市场占半导体材料市场的33%,而2008年该份额预计可增至43%。这种变化是由于球栅阵列、芯片级封装和倒装芯片封装中越来越多地使用碾压基底和先进聚合材料。随着产品便携性和功能性对封装提出了更高的要求,预计这些材料将在未来几年内获得更为强劲的增长。此外,金价大幅上涨使引线键合部分在2007年获得36%的增长。
与晶圆制造材料相似,半导体封装材料在未来三年增速也将放缓,2009年和2010年增幅均为5%,分别达到209亿美元和220亿美元。除去金价因素,且碾压衬底不计入统计,实际增长率为2%至3%。
四、半导体材料战略地位
20世纪中叶,单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命;20世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功,彻底改变了光电器件的设计思想,使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用,将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路,深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式,彻底改变人们的生活方式
② 半导体“卡脖子”的核心技术,第三代半导体材料的研发与突破
电子发烧友网报道(文/程文智)在目前的中美贸易摩擦下,电子产业首当其冲,特别是芯片产业,据业内人士透露,现在跟美国的公司交易,周期一般都特别长,而且基本都需要提前付款和面临各种各样的审查。如果是跟华为有交易的话,还要求来自美国的技术不能超过25%。这迫使国内很多企业不得不考虑国内的供应链企业提供的产品。
在半导体行业方面,根据2018年的统计数据,美国在全球半导体市场占有的份额为48%、韩国为24%、中国除去外资企业的市场份额的话,仅占3%左右的市场份额,当然这两年这个比例可能有所提升。
即便美国已经占了如此多的市场份额,美国国防部在今年上半年,还调整了其12个重点发展的关键技术顺序,将微电子技术和5G军事技术调整到了前两位。在2019年的时候超高速、飞行器、生物技术排在前几位。
西安电子 科技 大学微电子学院副院长、宽禁带半导体国家工程研究中心马晓华在最近的一个论坛上分析称,半导体芯片的博弈是如此的激烈,主要原因是 一个技术密集型的企业,不管从材料、制造以及装备,甚至包括它的管理和运营都是非常专业的一个体系,基本上涵盖了所有技术,走在最先进的前沿。
根据整个集成电路发展规律,半导体进行已经进入了5纳米的技术节点,从常规的二维的器件向三维器件发展。技术节点的发展,带来了一个很大的挑战,就是整个加工的能力逐渐集中到极少数的企业。
对于美国来说,这几年他最大的一个优势是大量的研发投入,去年整个半导体收入有2260多亿美元,有17%的研发投入。正是因为美国的高投入,使得它能在半导体领域长期处于领导地位。不过这几年来,中国也开始加大了半导体基础方面的投入,这也是我们目前发展迅速的一个主要原因。
集成电路芯片技术发展趋势,除了常规的硅基,沿着制程不断缩小,实际上还有几个方面的发展趋势,从材料、器件和功能方面的高度融合,包括提供MEMS技术以及新型材料石墨烯的技术、光电以及通信一体化的芯片技术,甚至包括生物、传感、有源无源、功率射频如何融入一体的发展。所以未来的发展除了沿着摩尔定律制程的缩小以外,还有就是多功能的发展,以及个性化从新材料重新发展的体系。
在材料方面,除了硅基,第三代宽禁带半导体是这几年的热门技术,我国除了在硅基方面进行追赶外,在第三代半导体方面也做了很多投入,有了不少的创新研究。
其实,宽禁带半导体,经过LED照明和Micro LED的技术发展,它的市场已经比较成熟了,现在宽禁带半导体产业的产能已经有了很大的提升,成本也在逐渐下降。因此,宽禁带半导体在的电子器件,包括射频功率器件、 汽车 雷达、卫星通信,以及5G基站和雷达预警等应用领域开始得到应用。在电力电子方面,尤其是电动 汽车 应用领域,充电桩和手机充电器将是很大的一块市场。新能源 汽车 方面,特斯拉已经将碳化硅器件应用在了Model 3上,后续可能会有更多的 汽车 厂商跟进。
在未来的发展,包括未来6G通信,未来定义的业务它的频段更高,通信的速率更高,这一块未来主体的材料,硅基器件的性能已经不能满足要求,这对氮化镓器件的发展提供了更大的动力。
据马晓华介绍,西安电子 科技 大学在2000年初就开始了基于第三代半导体方面的研究。目前他们主要基于两个平台:一是宽禁带半导体器件与集成电路国家工程研究中心;二是两个国家级的重点实验室。
“我们在早期围绕着第三代半导体材料生长设备以及它解决材料生长过程中的一些关键技术问题,包括我们器件的设计、最终的应用和它的可靠性分析,整个实验室是一个非常完整的第三代半导体,材料和芯片研究的体系。目前我们实际上具备了整个小批量,可以实现大功率,或者毫米波芯片的设计和制造能力。”马晓华表示。
目前,他们主要的研发包括 面向高质量外延片的生产,包括基于碳化硅,大储存的硅寸,以及我们先进的氮化镓器件制造工艺,基于5G基站用的大功率芯片,以及高频和超高频的芯片,包括电源转换的电力电子芯片。 他还透露,“基于应用端我们也有一些功率研究以及MMIC电路的封装体系,我们也是希望和终端用户实现未来在芯片实际应用的全路径的体系。”
从2000年开始,马晓华他们的团队分别从设备、材料、芯片以及电路方面进行攻关,并取得了一定的成绩,2009年他们的设备获奖,2015年设计的器件获奖,2018、2019年在应用放,他们也获得了国家的 科技 发明,或者是 科技 进步奖。
第三代半导体方面的成果
一是氮化 镓 半导体设备。 在最开始,马晓华他们团队需要解决的是第三代半导体材料生产的设备问题,包括高温MOCVD,因为在早期,氮化镓的设备对我国的限制还比较大,但是目前问题已经基本得到了解决。国内这几年,整个MOCVD设备已经占了国内市场的50%以上。其2007年研发出的620型第三代MOCVD设备还获得了2009年国家发明二等奖。
二是氮化镓毫米波功率器件。 因为氮化镓一个很大的优势,它可以在高频条件下,实现大的功率输出。其团队研发的氮化镓毫米波功率器件实现了高频、高效率氮化镓微波功率器件的核心技术开发,其毫米波段器件和芯片技术指标达到了国际领先水平。马晓华透露说,目前他们的器件在6GHz频段能够满足5G毫米波的需求。
三是面向5G的C波段高效率氮化镓器件。 该类器件主要是面向基站使用的。目前基于4英寸或者6英寸大功率的氮化镓基站芯片,主要的应用场景是C波段,它可以实现更高的输出效率和更高的输出功率,“目前我们对100瓦基站用的芯片,效率可以到72%,这个效率相对于硅基MOCVD来讲,整个技术进展还是蛮快的。”马晓华指出。
他还进一步指出,对于脉冲方面,如果通过一些斜波的技术处理,他们也可以实现85%的效率,基本上快接近微波的极限效率。
四是低压氮化镓HEMT射频器件。 未来氮化镓器件除了在基站中使用外,能够在终端上也使用氮化镓技术呢?这就涉及到了低压氮化镓射频器件的发展了。也就是说要从新的材料体系方面去更新,实现氮化镓射频器件在终端上的应用,即在10V以下的工作电压下,是不是还能实现更高效率跟带宽的情况,“这块我们也做了前瞻的研究,在6V的工作条件下,它的效率可以达到65%以上,整个体系基本上已经接近砷化镓在目前手机中的应用效率。”马晓华透露。
五是氮化镓高线性毫米波器件。 这类器件主要解决的是快速的压缩问题。我们现在的通信对于线性主要是通过电路和系统去提升,它牺牲的是效率,马晓华指出,“我们能否从器件的结构,工作原理中提升它的线性,这个也是未来氮化镓在5G通信中非常有用的场景。”
六是氮化 镓 微波功率芯片。 他们团队在整个S波段以下,未来通信的频段都有一系列的研究成果。包括未来面向毫米波,在19-23GHz,或者23-25GHz等频段,即未来5G的毫米波通信芯片方面也做了相关的研究,他透露说,目前他们研发的芯片产品主要是基于氮化镓低噪运放、驱动功放以及功率放大器等。
七是异质结构新材料与多功能集成器件。 未来的器件,除了基于氮化镓的器件,还有很多基于异质结构,或者多功能的芯片,它的模型基于硅基的氮化镓,以及硅基CMOS器件异质集成,因为如果采用硅基的话能够大大降低氮化镓和砷化镓铟等芯片成本,实现与CMOS集成、多功能集成,大大降低功耗。“这块我们也做了一些研究,通过对不同材料的转移和建核的方法,目前也实现了对硅基材料和氮化镓材料两种器件的优势互补,在未来电力电子这块,可能它的应用场景比较高。”马晓华指出。
八是大尺寸硅基氮化镓射频技术。 如果要大量的展开应用,尤其我们的消费电子类产品,对成本的要求很高。因此,低成本、大尺寸、基于硅基的氮化镓射频技术,也是一个需要发展的产业。这些技术的发展,一定会促进氮化镓在整个产业链中的应用,同时也降低了它的应用成本。
九是氮化 镓 可靠性机理研究。 马晓华也坦承,虽然第三代半导体的研究取得了一定的成果,但目前还有很多问题需要解决,比如氮化镓的可靠性和一些机理性问题,还需要企业应用过程中逐步反映到研发机构,他们相互去解决。“目前很多基于氮化镓机理性的问题,包括它的可靠性方面,我们还有一些机理上不是那么清晰和明确,这一块可能还需要一段时间,从应用的层面和研究的层面去协同解决”。
结语
对于第三代半导体器件和集成电路未来产业的发展,目前在通信、 汽车 和智能化未来的应用方面有非常大的潜力。国内目前从事这方面研究的企业和研究机构也很多,我们需要考虑的是如何从全产业链方面布局,实现产业化的聚集,从设备、材料,芯片设计制造和封测应用、服务以及人才方面的布局。
第三代半导体是一个很好的产业,也有着很好的机遇,目前正好面临着通信的高度发展,可以说现在是发展第三代半导体最好的时代。
③ 哪个半导体封装设备比较好
不太清楚你们需要什么样的,但是赛可(SEC)半导体封装设备的实力和专业性一直较好的,可以到官网根据自己的实际情况选择。
④ 半导体行业是做什么的
1、半导体行业主要是做集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。
2、今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。半导体公司通常是指借助顶尖团队和丰富的模拟射频、微波、毫米波和光子半导体产品,帮助通信基础设施公司解决网络容量、信号覆盖、能源效率和现场可靠性等领域内的复杂挑战。例如Macom。
MACOM是世界领先通信基础设施的首选合作伙伴,MACOM是半导体行业的支柱型企业,在60多年的蓬勃发展历程中,敢于采用大胆的技术手段,为客户提供真正的竞争优势并为投资者带来卓越的价值。
MACOM通过为光学、无线和卫星网络提供突破性半导体技术,来满足社会对信息,从而实现全面连通且更加安全的世界。如今,MACOM推动着各种基础设施的建设,让人们在生活中每时每刻都能方便地沟通、交易、旅行、获取信息和参与娱乐活动。MACOM技术提高了移动互联网的速度和覆盖率,让光纤网络得以向企业、家庭和数据中心传输以往无法想象的巨大通信量。
⑤ 半导体封装设备怎么选择
这类半导体封装设备,最主要的还是看技术和专业性,我们公司之前有购买过赛可的半导体封装设备,感觉设备质量、售后服务都不错。
⑥ 2020年全球半导体设备行业市场规模及发展前景分析
半导体设备,即在芯片制造和封测流程中应用到的设备,广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。在整个芯片制造和封测过程中,会经过上千道加工工序,涉及到的设备种类大体有九大类,细分又可以划出百种不同的机台,占比较大市场份额的主要有:光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机等。
半导体行业周期性带来新动能
从全球半导体发展情况来看,受宏观经济变化及技术革新影响,半导体行业存在周期性。2017-2019年,全球半导体行业来到了下滑周期。2019年,全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓,全球贸易摩擦升温,导致全球半导体需求市场下滑,全年销售额为4121亿美元,同比下降12.1%。进入2020年,有5G商用化、数据中心、物联网、智慧城市、 汽车 电子等一系列新技术及市场需求做驱动,将给予半导体行业新的动能。
全球半导体设备市场规模约600亿美元
根据国际半导体产业协会SEMI统计数据显示,近年来全球半导体设备销售额呈波动态势,2019年为597.5亿美元,比2018年的645.3亿美元的 历史 高点下降了7.4%。2020年一季度,全球半导体设备销售额为155.7亿美元,比2019年第四季度减少13%,但与2019年一季度相比,增长了13%。半导体设备总市值虽仅几百亿美元,但其是半导体制造的基石,支撑着全球上万亿的电子软硬件大生态,设备对整个半导体行业有着放大和支撑作用,确立了整个半导体产业可达到的硬性尺寸标准边际值。
前道设备占据主要市场份额
从半导体的制造流程来看,前道流程较多,涉及的设备种类也较多。在一个新晶圆投资建设中,设备投资一般占70-80%。而按工艺流程分类,在新晶圆的设备投资中,晶圆加工的前道设备占据主要的市场份额,约80%;封测设备占据约18%的比重。
市场主要集中在中国台湾及大陆地区
近些年,在全球半导体设备消费市场中,中国大陆,中国台湾,韩国这三大市场一直排在前三位。其中,中国大陆最具发展潜力,从前些年的第三,到最近一年的第二,一直处于上升态势。
具体来看,2019年,中国台湾是半导体设备的最大市场,销售额增长了68%,达到171.2亿美元,占全球市场的比重为28.65%。中国大陆则以134.5亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位,占比为22.51%。排名第三的是韩国,销售额为99.7亿美元,同比下降44%,占比为16.69%。
2020年一季度,排名前三的仍是中国台湾、中国大陆以及韩国,销售额占比分别为25.82%、22.48%、21.58%。
日美荷品牌占领前位
目前全球半导体设备市场集中度较高,以美国、荷兰、日本为代表的TOP10企业垄断了全球半导体设备市场90%以上的份额。美国著名设备公司应用材料、泛林半导体、泰瑞达、科天半导体合计占据整个设备市场40%以上份额,而且均处于薄膜、刻蚀、前后道检测三大细分领域的绝对龙头地位。技术领先和近半的市场占有率,任何半导体制造企业都很难完全脱离美国半导体设备供应体系。
未来规模预计超千亿
从整体来看,尽管受疫情的影响,半导体行业及半导体设备行业依然逆势增长。存储器支出回升、先进制程投资及中国大陆积极推动半导体投资的背景下,预计2020年全球半导体设备市场将持续保持增长,市场规模预计达到632亿美元,同比增长6%;2021年预计达到700亿美元;2025年将超千亿美元。
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⑦ 什么是半导体设备
半导体设备即为利用半导体元件制造的电气设备。
半导体,指常温下导电性能介于导版体与绝缘体之间的材料权。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。
半导体设备有激光打标机,激光喷码机,包装机,纯水机等等
半导体材料分类半导体材料按化学成分和内部结构,大致可分为以下几类:
化合物半导体由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。
无定形半导体材料 用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料,分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种。
元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。
有机增导体材料已知的有机半导体材料有几十种,包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,目前尚未得到应用 。
⑧ 半导体封装设备厂家哪家做得好
半导体封装设备厂家做得比较好的有卓兴半导体,这个是比较公认的,他们定位就是为半导体封装制程提供整体解决方案,而且针对半导体的固晶、检测、贴合、返修等制程所面临的技术和工艺难题进行专项研究,并取得了多项技术突破。并且拥有专利及软件著作权近百项,发明专利20余项。他们的核心研发人员也是专注于设备研究、设备核心控制研究和机器视觉研究,非常专业,有近20年的研发经验,完全可以放心,还不明白自己网络下。
⑨ 半导体设备有哪些
半导体器件是由半导体元件制成的电子器件。半导体设备包括激光打标机、激光喷墨打印机、包装机、净水器等。
半导体是指室温下电导率介于导体和绝缘体之间的材料。它广泛应用于半导体收音机、电视机和温度测量。例如,二极管是由半导体制成的器件。半导体是指其导电性可以控制的材料,范围从绝缘体到导体。
半导体材料的分类根据化学成分和内部结构,半导体材料大致可以分为以下几类:
1.化合物半导体是由两种或两种以上元素结合而成的半导体材料。
2.非晶半导体材料用作半导体的玻璃是非晶的非晶半导体材料,可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。
3.元素半导体包括锗、硅、硒、硼、碲、锑等。
4.有机导电材料已知的有机半导体材料有几十种,包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物,目前还没有应用。
⑩ 半导体设备后起之秀 | 中微半导体“杀入”5nm工艺供应链
半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看,集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶,中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后,但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。
全球半导体设备市场的后起之秀
随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归,我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计(华为海思)、IC制造(中芯国际)、IC封测(长电 科技 )、蚀刻设备(中微半导体)上出现了一批批优秀的企业。
1、半导体设备
我们的主角中微半导体所在的领域就是半导体设备细分行业,这个行业主要有两种半导体设备,一是光刻机,一个是刻蚀机。中微是以刻蚀机为主要设备的供应商,去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证,将用于全球首条5nm制程生产线。
芯片,这个从前被戏称为:除了水和空气,其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域,美国政府对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方,为什么中微半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢?
主要是我国的短板在于光刻机,与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好,不能弥补这个短板吗?这就是光刻机和蚀刻机的不同,有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大,光刻机是芯片制造的灵魂,而蚀刻机是芯片制造的肉体。
光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去,然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案(或者没有图案)的部分,留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备,而且这两个过程是连续的。
我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程,世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机,ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说,我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距,高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先,中微半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上,与一些大型的企业差距非常的大,所以在中美贸易战中显得很吃亏。
那我们说完了中微半导体这个单独的行业领域,现在放眼整个行业,来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色?
2、半导体产业
半导体的发展是越来越集成化,越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件,一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺,显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点,导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是制作芯片的基石,没有这一块芯片不可能出现。
可以看到虽然产值低,但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因,没有先进的技术,很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高,但是不能缺少,是高端技术的积累。
大国重器:7nm芯片刻蚀机龙头
在技术含量极高的高端半导体产业中,能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角,而中微半导体是其中一家。中微半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体微观加工设备公司,主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中微这家公司,先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。
尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。
1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士,毕业后进入英特尔中心研究开发部工作,担任工艺程师;1986年加盟泛林半导体,开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机,使得陷入困境的泛林一举击败应用材料,跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商,占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。
以此同时,泛林与日本东京电子合作,东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机,复制其Rainbow设备在日本销售,后来崛起为介质刻蚀的领先公司。
1991年,泛林遭老对手美国应用材料挖角,尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。
为了避免知识产权风险,尹志尧从头再来,用不同于泛林时期开发的技术,研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备,应用材料再次击败泛林,重返行业龙头地位,到2000年,应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。
目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子,都与尹志尧的贡献密切相关。
2004年8月,已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国,创立了中微半导体,并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。
中微从2004年创立时,首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE,到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE,双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品,涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。
从2012年开始中微开始开发ICP刻蚀设备,到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备,同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。
这里面看起来是几个似乎不起眼的数据,但里面蕴含了满满的技术含量。而中微到底是否掌握了5nm刻蚀技术,一时间众说纷纭。如今,中微半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起,组成了国际第一梯队,为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。