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半導體材料-制造材料
點擊次數(shù)：75 發(fā)布時間：2025-1-2
半導體材料作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要環(huán)節(jié)，在芯片的生產(chǎn)制造過程中起到關鍵性作用。根據(jù)芯片制造過程劃分，半導體材料主要分為基體材料、制造材料和封裝材料。其中，基體材料主要用來制造硅晶圓或化合物半導體；制造材料主要是將硅晶圓或化合物半導體加工成芯片所需的各類材料；封裝材料則是將制得的芯片封裝切割過程中所用到的材料。
制造材料
1、光刻膠
光刻膠是光刻工藝的核心材料，其主要是通過紫外光、準分子激光、電子束、離子束、X 射線等光源的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻材料。按照下游應用場景不同，光刻膠可分為半導體光刻膠、LCD 光刻膠和PCB光刻膠。從組成成分來看，光刻膠主要成分包括光刻膠樹脂、感光劑、溶劑和添加劑等。
在光刻工藝中，光刻膠被涂抹在襯底上，光照或輻射通過掩膜板照射到襯底后，光刻膠在顯影溶液中的溶解度便發(fā)生變化，經(jīng)溶液溶解可溶部分后，光刻膠層形成與掩膜版wan全相同的圖形，再通過刻蝕在襯底上完成圖形轉移。根據(jù)下游應用的不同，襯底可以為印刷電路板、面板和集成電路板。光刻工藝是半導體制造中的核心工藝。
2、濺射靶材
靶材是制備電子薄膜材料的濺射工藝*不可少的原材料。濺射工藝主要利用離子源產(chǎn)生的離子，在真空中加速聚集成高速度流的離子束流，轟擊固體表面，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體稱為濺射靶材。
濺射靶材主要應用于半導體、平板顯示和太陽能電池等領域。半導體對靶材的金屬純度和內(nèi)部微觀結構要求最高，通常要求達到99.9995%（5N5）以上，平板顯示器、太陽能電池的金屬純度要求相對較低，分別要求達到99.999%（5N）、99.995%（4N5）以上。
3、拋光材料
化學機械拋光（CMP）其工作原理是在一定壓力及拋光液的存在下，被拋光的晶圓片與拋光墊做相對運動，借助納米磨料的機械研磨作用與各類化學試劑的化學作用之間有機結合，使被拋光的晶圓表面達到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。
拋光墊和拋光液是最主要的拋光材料，其中，拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑，主要起到拋光、潤滑、冷卻的作用，而拋光墊主要作用是存儲、傳輸拋光液，對硅片提供一定壓力并對其表面進行機械摩擦，是決定表面質(zhì)量的重要輔料。
4、電子特氣
電子特種氣體（簡稱“電子特氣"）是僅次于硅片的第二大半導體原材料，下游應用廣泛。電子特氣是指用特殊工藝生產(chǎn)并在特定領域中應用的，在純度、品種、性能等方面有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質(zhì)氣體配置的二元或多元混合氣（具體產(chǎn)品如下圖所示）。電子特氣是電子工業(yè)中的關鍵性化工材料，下游應用涵蓋半導體、顯示面板、光纖光纜、光伏、新能源汽車、航空航天等多個領域。
5、掩膜版
又稱為光罩、光掩膜、光刻掩膜版，是半導體芯片光刻過程中的設計圖形的載體，通過光刻和刻蝕，實現(xiàn)圖形到硅晶圓片上的轉移。通常根據(jù)需求不同，選擇不同的玻璃基板。
6、濕電子化學品
又稱為超凈高純試劑，主要用于半導體制造過程中的各種高純化學試劑。按照用途可分為通用濕電子化學品和功能性濕電子化學品，其中通用濕電子化學品一般是指高純度的純化學溶劑，如高純?nèi)ルx子水、氫氟酸、硫酸、磷酸、硝酸等較為常見的試劑。功能性濕電子化學品是指通過復配手段達到特殊功能、滿足制造過程中特殊工藝需求的配方類化學品，如顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等，經(jīng)常使用在刻蝕、濺射等工藝環(huán)節(jié)。在晶圓制造過程中，主要使用高純化學溶劑去清洗顆粒、有機殘留物、金屬離子、自然氧化層等污染物。