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半导体材料产业链是怎么分的

2022-05-07
据博研了解,半导体产业链可以大致分为设备、材料、设计等上游环节、中游晶圆制造,以及下游封装测试等三个主要环节。半导体材料是产业链上游环节中非常重要的一环,在芯片的生产制造中起到关键性的作用。
 半导体材料产业链是怎么分的
根据半导体芯片制造过程,一般可以把半导体材料分为基体、制造、封装等三大材料,其中基体材料主要是用来制造硅晶圆半导体或者化合物半导体,制造材料则主要是将硅晶圆或者化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各类材料,封装材料则是将制得的芯片封装切割过程中所用到的材料。
 
半导体材料的基体材料:
 
根据芯片材质不同,分为硅晶圆片和化合物半导体,其中硅晶圆片的使用范围最广,是集成电路 IC 制造过程中最为重要的原材料。硅晶圆片全部采用单晶硅片,对硅料的纯度要求较高,一般要求硅片纯度在 99.9999999%(9N)以上,远高于光伏级硅片纯度。
 
先从硅料制备单晶硅柱,切割后得到单晶硅片,一般可以按照尺寸不同分为 6-18 英寸,目前主流的尺寸是 8 英寸(200mm)和 12英寸(300mm),18 英寸(450mm)预计至少要到 2020 年之后才会逐渐增加市场占比。
 
化合物半导体主要指砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等第二、第三代半导体,相比第一代单质半导体(如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体),在高频性能、高温性能方面优异很多。
 
三大化合物半导体材料中,GaAs占大头,主要用在通讯领域,全球市场容量接近百亿美元;GaN 的大功率和高频性能更出色,主要应用于军事领域,目前市场容量不到 10 亿美元,随着成本下降有望迎来广泛应用;SiC 主要作为高功率半导体材料,通常应用于汽车以及工业电力电子,在大功率转换领域应用较为广泛。
 

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