為什么要用單晶硅做芯片襯底
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2011-03-23 瀏覽次數(shù): 540 |
單晶硅
單晶硅主要有直拉和區(qū)熔
區(qū)熔(NTD)單晶硅可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ1.5″- Φ4″。直拉單晶硅可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ2″-Φ8″。
各項(xiàng)參數(shù)可按客戶要求生產(chǎn)。
多晶硅
區(qū)熔用多晶硅:可生產(chǎn)直徑Φ40mm-Φ70mm。直徑公差(Tolerance)≤10%,施主水平>300Ω.㎝,受主水平>3000Ω.㎝,碳含量<2×1016at/㎝3 。各項(xiàng)參數(shù)可按客戶要求生產(chǎn)。
切磨片
切磨片可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ1.5″- Φ6″。厚度公差、總厚度公差、翹曲度、電阻率等參數(shù)符合并優(yōu)于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),并可按客戶要求生產(chǎn)。
拋光片
拋光片可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ2″- Φ6″,厚度公差、總厚度公差、翹曲度、平整度、電阻率等參數(shù)符合并優(yōu)于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),并可按客戶要求生產(chǎn)。
高純的單晶硅棒是單晶硅太陽電池的原料,硅純度要求99.999%。單晶硅太陽電池是當(dāng)前開發(fā)得最快的一種太陽電池,它的構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型,產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。為了降低生產(chǎn)成本,現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池等采用太陽能級(jí)的單晶硅棒,材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料,經(jīng)過復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。
單晶硅是轉(zhuǎn)化太陽能、電能的主要材料。在日常生活里,單晶硅可以說無處不在,電視、電腦、冰箱、電話、汽車等等,處處離不開單晶硅材料;在高科技領(lǐng)域,航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星的制造,單晶硅同樣是必不可少的原材料。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,利用單晶硅所生產(chǎn)的太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為光能,實(shí)現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開始。現(xiàn)在,國外的太陽能光伏電站已經(jīng)到了理論成熟階段,正在向?qū)嶋H應(yīng)用階段過渡,太陽能單晶硅的利用將普及到全世界范圍,市場(chǎng)需求量不言而喻。
直拉硅單晶廣泛應(yīng)用于集成電路和中小功率器件。區(qū)域熔單晶目前主要用于大功率半導(dǎo)體器件,比如整流二極管,硅可控整流器,大功率晶體管等。
區(qū)熔(NTD)單晶硅可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ1.5″- Φ4″。
直拉單晶硅可生產(chǎn)直徑范圍為:Φ2″-Φ8″。
硅單晶被稱為現(xiàn)代信息社會(huì)的基石。硅單晶按照制備工藝的不同可分為直拉(CZ)單晶硅和區(qū)熔(FZ)單晶硅,直拉單晶硅被廣泛應(yīng)用于微電子領(lǐng)域,微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,使人類社會(huì)進(jìn)入了信息化時(shí)代,被稱為硅片引起的第一次革命。區(qū)熔單晶硅是利用懸浮區(qū)熔技術(shù)制備的單晶硅。它的用途主要包括以下幾個(gè)方面。
1、制作電力電子器件
電力電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電力管理,提高電功效率的關(guān)鍵技術(shù)。飛速發(fā)展的電力電子被稱為“硅片引起的第二次革命”,大多數(shù)電力電子器件是用區(qū)熔單晶硅制作的。電力電子器件包括普通晶閘管(SCR)、電力晶體管GTR、GTO以及第三代新型電力電子器件——功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)以及功率集成電路(PIC)等,廣泛應(yīng)用于高壓直流輸電、靜止無功補(bǔ)償、電力機(jī)車牽引、交直流電力傳動(dòng)、電解、勵(lì)磁、電加熱、高性能交直流電源等電力系統(tǒng)和電氣工程中。制作電力電子器件,是區(qū)熔單晶硅的傳統(tǒng)市場(chǎng),也是本項(xiàng)目產(chǎn)品的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
2、制作高效率太陽能光伏電池
太陽能目前已經(jīng)成為最受關(guān)注的綠色能源產(chǎn)業(yè)。美國、歐洲、日本都制定了大力促進(jìn)本國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,我國也于2005年3月份通過了《可再生能源法》。這些措施極大地促進(jìn)了太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),從1998—2004年,國際太陽能光伏電池的市場(chǎng)一直保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),年平均增長(zhǎng)速度達(dá)到30%,預(yù)計(jì)到2010年,仍將保持至少25%的增長(zhǎng)速度。
晶體硅是目前應(yīng)用最成熟,最廣泛的太陽能電池材料,占光伏產(chǎn)業(yè)的85%以上。美國SunPower公司最近開發(fā)出利用區(qū)熔硅制作太陽能電池技術(shù),其產(chǎn)業(yè)化規(guī)模光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20%,為目前產(chǎn)業(yè)化最高水平,其綜合性價(jià)比超過直拉單晶硅太陽能電池(光電轉(zhuǎn)換效率為15%)和多晶硅太陽能電池(光電轉(zhuǎn)換效率為12%)。這項(xiàng)新技術(shù)將會(huì)極大地?cái)U(kuò)展區(qū)熔硅單晶的市場(chǎng)空間。據(jù)估計(jì),到2010年,其總的市場(chǎng)規(guī)模到將達(dá)到電力電子需求規(guī)模,這是本項(xiàng)目新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
3、制作射頻器件和微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)
區(qū)熔單晶還可以用來制作部分分立器件。另外采用高阻區(qū)熔硅制造微波單片集成電路(MMIC)以及微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)等高端微電子器件,被廣泛應(yīng)用于微波通訊、雷達(dá)、導(dǎo)航、測(cè)控、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,顯示出巨大的應(yīng)用前景。這也是區(qū)熔單晶的又一個(gè)新興的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
4、制作各種探測(cè)器、傳感器,遠(yuǎn)紅外窗口
探測(cè)器、傳感器是工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵元器件,被廣泛應(yīng)用于光探測(cè)、光纖通訊、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以及醫(yī)療、軍事、電訊、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。高純的區(qū)熔硅單晶是制作各種探測(cè)器、傳感器的關(guān)鍵原材料,其市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì)也很明顯。
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