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硅片,集成电路大厦之基石

硅片是由高纯结晶硅为材料制造的圆片,一般作为集成电路和半导体器件的载体。与其他材料相比,结晶 硅的分子结构非常稳定,很少有自由电子产生,因此其导电性极低。硅基半导体材料产量大、易获取、应用广, 其应用覆盖了 90%以上的半导体产品。硅是除了氧元素之外第二丰富的元素,以多样的形式大量存在于沙子、 岩石、矿物中,相较于其他半导体材料更加易于获取。
 
硅片主要用于半导体和光伏两大领域,半导体硅片更值得关注。二者差异主要体现在硅片类型、纯度、平 整度、光滑度及洁净度等特性上。硅片在 IC 制造和太阳能电池领域均作为基底材料,为满足相应的电学特性, 半导体级硅晶圆都是单晶硅,而太阳能电池用的硅晶圆则单晶硅与多晶硅皆有。半导体硅片纯度标准要求为 99.999999999%以上(业内简称 11N),而光伏硅片纯度要求较低,约为 99.9999%左右。研磨、倒角、抛光、 清洗等工艺都是制作硅片的必备流程,以保证半导体大硅片表面的平整度和光滑度被控制在 1nm 以内。由于半 导体硅片制造较难、下游应用广泛、市场价值较高,因此也是硅片核心市场。