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什么是半導體材料？
半導體材料指的是半導體器件制造過程中所有使用的材料。
在前端工藝中，晶圓在表面形成半導體芯片，光掩膜作為烘焙電路圖案（設計信息）時的主材料，以及蝕刻和清洗氣體等半導體材料氣體。 在后續(xù)工藝中，使用用于芯片放置的封裝模具、連接外部芯片電極的粘結(jié)線，以及用于保護封裝內(nèi)部芯片的樹脂或陶瓷密封材料。
在各種半導體材料中，構(gòu)成芯片本體的晶圓是最重要的，通?！鞍雽w材料"通常指的是晶圓本身。
半導體材料的應用
半導體材料（晶圓）分為兩種類型：由單一元素制成的半導體和由兩種或更多元素組成的復合半導體，每種材料根據(jù)其特性在半導體領(lǐng)域被廣泛使用。
單元素半導體以硅（Si）和鎵（Ga）為代表，硅晶圓尤為主流。 由于制造大直徑晶圓相對便宜且易于制造，因此被用于半導體產(chǎn)品，如低成本產(chǎn)品。
化合物半導體包括碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）和砷化鎵（GaAs）。 化合物半導體在晶體中移動電子的速度超過硅，且具有更優(yōu)q越的光接收和發(fā)射能力，使其適合高頻器件、高速計算機、LED和光通信設備。
半導體材料原理
在半導體材料（晶圓）中，最g廣泛使用的硅晶圓是由高純度硅制成的薄而圓的板材。
1. 單晶上拉工藝
在硅晶圓制造中，硅首先經(jīng)過精煉和精煉，制成高純度多晶硅，隨后可作為單晶上拉過程生產(chǎn)單晶錠的原料。
在單晶上拉工藝中，多晶硅與硼酸（B）和磷（P）一起熔化在石英紅斑狼瘡中，種晶硅棒連接到熔融硅的液態(tài)表面并旋轉(zhuǎn)以提升其形成單晶錠。 此時加入的微量硼酸和磷極大地影響了最終半導體的電性質(zhì)。
2. 晶圓加工工藝
單晶錠在下一晶圓加工步驟中被薄切成晶圓，然后拋光以獲得鏡面表面處理，消除表面不規(guī)則。 拋光也稱為拋光，晶圓的這一階段稱為拋光晶圓。
拋光晶圓可以直接用作半導體。 響應半導體制造商的需求，增加了額外的特殊工藝，生產(chǎn)用于微型產(chǎn)品的退火晶圓，通過高溫熱處理（退火）去除晶圓表面的氧氣，以及通過晶圓表面氣相生長的單晶硅制成的外延晶圓（外延生長）。
半導體材料類型
半導體主要根據(jù)功能整合度分為三類。 代表性例子包括分立半導體、集成電路（IC）和大規(guī)模集成電路（LSI）。
1. 離散半導體
它是一種功能單一的器件，且半導體中集成度最d低。 分立半導體的代表例子是二極管和晶體管。 二極管的作用是單向傳輸電流，而晶體管則控制電流。 分立半導體廣泛應用于汽車、個人電腦和智能手機等日常設備中。
2. 集成電路（IC）
集成電路（英文：Integrated Circuit）是一種由多個元件組成的集成器件。 它們通過組合多種晶體管和二極管構(gòu)成，并按集成度分為SSI（小尺度積分）、MSI（中尺度積分）和LSI（大規(guī)模積分）。
3. LSI（大型集成電路）
LSI是一種高度集成的IC。 IC和LSI常被交替使用。 LSI集成了二極管、晶體管和無源元件，且具有復雜的功能。 廣泛應用于讓人們生活更便捷的產(chǎn)品中，如汽車、個人電腦、智能手機、音頻設備和數(shù)碼相機。
