芯片的材质主要是硅,它的性质是可以做半导体。高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。
另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管、场效应管和各种集成电路(包括人们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。
使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量,导线可分为铝工艺(以溅镀为主)和铜工艺(以电镀为主参见Damascene)。主要的工艺技术可以分为以下几大类:黄光微影、刻蚀、扩散、薄膜、平坦化制成、金属化制成。
硅片和有机硅的关系?
晶圆、单晶硅、多晶硅的关系,简单来说就是多晶硅熔炼成圆柱体的单晶硅,然后再切片就成了晶圆。有机硅就是硅里面掺了其他元素硅以(-Si-O-Si-)为基本结构。
单晶硅排列方向一致,而多晶硅杂乱。多晶硅一般是初步提纯的硅,再提纯就是单晶硅。
有机硅,有机硅有好多种配方,但单晶硅做芯片的基本材料比如CPU芯片,有时候经常笑称英特尔暴利它的成本就是一把沙子。沙子主要的成分就是硅。单晶硅的工艺分为直拉法,区熔法,外延片。
有机硅的用途根据不同的配方用途就太广泛了,信息科技、国防军事、节能环保、新能源、高端装备制造等等,基本哪个产业都应用到。例如如现在最热的三代半导体,四大天王氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石。