Tendencias de desarrollo de obleas de silicio monocristalino

Cuanto mayor sea el diámetro de la oblea de silicio, mayores serán los requisitos técnicos, más amplias serán las perspectivas de mercado y mayor será el valor. Japón, Estados Unidos y Alemania son los principales productores de materiales de silicio. La industria de materiales de silicio de mi país comenzó al mismo tiempo que la de Japón, pero en términos generales, el nivel de tecnología de producción sigue siendo relativamente bajo y la mayoría de ellos son lingotes de silicio de 2,5, 3, 4 y 5 pulgadas y de diámetro pequeño. obleas de silicio. La mayor parte del consumo de circuitos integrados y obleas de silicio de mi país todavía depende de las importaciones. Sin embargo, el personal científico y tecnológico de nuestro país se está poniendo al día y produjo con éxito silicio monocristalino de 12 pulgadas en 1998, lo que indica que la producción de silicio monocristalino de mi país ha entrado en un nuevo período de desarrollo. Actualmente, la capacidad de producción mundial de silicio monocristalino es de 10.000 toneladas al año y el consumo anual es de aproximadamente 6.000 a 7.000 toneladas. En los próximos años, el desarrollo de materiales de silicio monocristalino en el mundo mostrará las siguientes tendencias de desarrollo: Con el desarrollo de la tecnología de materiales semiconductores, se han planteado requisitos más altos para las especificaciones y la calidad de las obleas de silicio de gran diámetro. La demanda de productos adecuados para el micromecanizado aumentará. En la actualidad, el producto principal de obleas de silicio es de 200 mm y está pasando gradualmente a 300 mm, con un nivel de desarrollo que alcanza los 400 mm ~ 450 mm. Según las estadísticas, el uso global de obleas de silicio de 200 mm representa aproximadamente el 60%, las de 150 mm representan aproximadamente el 20% y el resto representa aproximadamente el 20%. Un pronóstico de la demanda de obleas de silicio a cinco años publicado por Gartner muestra que las obleas de silicio de 300 mm a nivel mundial crecerán del 1,3% en 2000 al 1,3% en 2006. Aumentó del 1,3% al 21,1% en 2006. Países como Japón, Estados Unidos y Corea del Sur comenzaron a expandir gradualmente la producción de obleas de silicio de 300 mm en 1999. Según estadísticas incompletas, hay alrededor de 40 líneas de producción de dispositivos de silicio de 300 mm que se han construido, en construcción o se planea construir en todo el mundo, concentradas principalmente en los Estados Unidos y Taiwán; solo Taiwán tiene más de 20 líneas de producción. seguido de Japón y Corea del Sur, Estados Unidos y Europa. %P

Una encuesta realizada por la Asociación Mundial de Equipos y Materiales Semiconductores (SEMI) muestra que en 2004 y 2005, la inversión en líneas de producción de 300 mm representará el 55% y el 62%, respectivamente, de todos los equipos de producción de silicio. También alcanzó los 13.030 millones de dólares y 18.410 millones de dólares respectivamente, desarrollándose muy rápidamente. En 1996, ese porcentaje era cero. Semiconductor, chip, circuito integrado, diseño, disposición, chip, fabricación, proceso En la actualidad, los países de todo el mundo generalmente adoptan procesos avanzados de corte, esmerilado, pulido y embalaje limpio, lo que ha logrado grandes avances en la tecnología de película delgada. En Japón, el 50% de las obleas de silicio de Φ200 mm se cortaron utilizando máquinas cortadoras de alambre, lo que no solo mejora la calidad de las obleas de silicio, sino que también reduce la pérdida de corte en un 10%. Los grandes fabricantes de semiconductores de Japón han hecho la transición a obleas de 300 mm y están avanzando hacia la microfabricación de 0,13 μm o menos. Además, la introducción de la última tecnología de vanguardia y el desarrollo de producción de prueba de chips de alta función como SOI también han entrado en la etapa de producción en masa. Con este fin, los fabricantes de obleas también han aumentado la inversión en equipos para obleas de 300 mm y han desarrollado y mejorado equipos como obleas de gran planitud y obleas sin defectos para seguir refinando las reglas de diseño.

El silicio es el elemento sólido más abundante en la corteza terrestre, representando una cuarta parte de la corteza terrestre. Sin embargo, no existe silicio elemental en la naturaleza y existe principalmente en forma de óxidos o silicatos. La valencia atómica del silicio es principalmente 4, seguida de 2, sus propiedades químicas son estables a temperatura ambiente, insolubles en un solo ácido fuerte y solubles en álcalis, sus propiedades químicas son activas a altas temperaturas y se pueden sintetizar químicamente con; una variedad de elementos.

El material de silicio es rico en recursos y es un material semiconductor único no tóxico. Es más fácil producir cristales individuales de gran diámetro, sin dislocaciones y con pocos defectos. Los cristales tienen propiedades mecánicas superiores y son fáciles de industrializar, y seguirán siendo el material principal de los semiconductores.