、现代微电子工业对半导体硅材料的新要求
随着微电子工业飞速发展，除了本身对加工技术和加工设备的要求之外，同时对硅材料也提出了更新更高的要求。
1、对硅片表面附着粒子及微量杂质的要求
随着集成电路的集成度不断提高，其加工线宽也逐步缩小，因此，对硅片的加工、清洗、包装、储运等工作提出了更高的新要求。对于兆位级器件，0.10μm 的微粒都可能造成器件失效。亚微米级器件要求0.1μm的微粒降到 10个／片以下，同时要求各种金属杂质如Fe、Cu、Cr、Ni、A1、Na等，都要求控制在目前分析技术的检测极限以下(约为1×1010原子／cm2)。
2、对硅片表面平整度、应力和机械强度的要求
硅片表面的局部平整度(SFQD)一般要求为设计线宽的2／3，以64M 存储器的加工线宽0.35μm为例，则要求硅片局部平整度在22mm2范围内为0.23μm，256M 电路的SFQD为0.17μm。同时，器件工艺还要求原始硅片的应力不能过分集中，机械强度要高，使器件的稳定性和可靠性得到保证，但现在这方面硅材料尚未取得突破性进展，仍是以后研究的一个课题。
3、对硅片表面和内部结晶特性及氧含量的要求
对VLSI和ULSI来说，距硅片表面10μm左右厚度区域为器件活性区，要求该区域性质均匀且无缺陷。64M和256M电路要求硅片的氧化诱生层错(OSF)≤20／cm2 。为达到此要求，目前比较成熟的工艺是采用硅片吸除技术，分为内吸除和背面损伤吸除(也叫外吸除)。现在器件厂家都根据器件工艺的需要，对硅片提出了某种含氧量要求。硅材料生产厂应根据用户要求进行控氧生长硅单晶。
4、对硅片大直径化的要求
出于提高生产率、降低成本的目的，器件厂家随着生产规模的扩大，也逐步要求增大硅片直径，使同等规模芯片的收得率明显提高，给器件厂家来极为显著的经济效益。目前国际市场上硅片的流直径是200mm，1999 年全球硅片用量的分布情况是： 200mm占47％； 150mm占32％； 125mm占15％；100mm占6％。2000年直径200mm硅片的用量进一提高，同时也提出了向300mm和400mm逐步发展要求。2001年和2002年开始逐步加大300mm硅片使用量。到2014年，直径将达到450mm。详情http://ic.big-bit.com/
生产半导体用化工原料检验标准
我国行业标准（ZB D53001-90）对耐火材料用硅石的质量标准作出了规定，如表1-8所列。硅石中不得混入废石、角砾石状硅石、风化石等，表面不允许有超出1mm厚的杂质，硅石块内不允许有直径大于5mm的各种有害包裹体。
表1-8硅石的技术条件 理化指标要求 牌号 化学成分/% 耐火度/°C 吸水率/% SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO GS-98.5 ≥98.5 <0.3 <0.5 <0.15 ≥1750 <3.0 GS-98 ≥98.0 <0.5 <0.8 <0.20 ≥1750 <4.0 GS-97 ≥97.0 <1.0 <1.0 <0.30 ≥1730 <4.0 GS-96 ≥96.0 <1.3 <1.3 <0.40 ≥1710 <4.5 粒度要求 粒度范围/mm 最大粒度/mm 允许波动范围/% 下限 上限 20～40 50 10 8 40～60 70 10 8 60～120 140 10 5 120～160 170 10 8 160～250 260 8 6 最新标准YB/T 5268-2007 硅石
本标准代替YB/T5268-1999《硅石》
本标准与YB/T5268-1999相比主要差异如下：
──增加了牌号；
──修改了牌号的表示方法；
──修改了耐火度的表示方法，由温度表示改为锥号表示；
──取消了吸水率的要求；
──增加了检验批量。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由冶金工业信息标准研究院归口。
本标准主要起草单位：冶金工业信息标准研究院、西小坪耐火材料有限公司。
本标准主要起草人：高建平、郝良军。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
──YB 2416-1981、YBD 53001-1990、YB/T 5268-1999
1 范围
本标准规定了硅石的分类与牌号、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和质量证明书。
本标准适用于耐火材料、铝合金和工业硅用硅石。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 2007.1-1987 散装矿产品取样、制样通则手工取样方法
GB/T 2007.2-1987 散装矿产品取样、制样通则手工制样方法
GB/T 6901.2-1986 硅质耐火材料化学分析方法重量-钼蓝光度法测定二氧化硅量
GB/T6901.3-1986 硅质耐火材料化学分析方法氢氟酸重量法测定二氧化硅量
GB/T 6901.4-1986 硅质耐火材料化学分析方法邻二氮杂菲光度法测定三氧化二铁量
GB/T 6901.5-1986 硅质耐火材料化学分析方法铬天青S光度法测定氧化铝量
GB/T 6901.6-1986 硅质耐火材料化学分析方法EDTA容量法测定氧化铝量
GB/T 6901.7-1986 硅质耐火材料化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定二氧化钛
GB/T 6901.8-1986 硅质耐火材料化学分析方法原子吸收分光光度法测定氧化钙、氧化镁量
GB/T 6901.11-1986 硅质耐火材料化学分析方法钼蓝光度法测定五氧化二磷量
......
3 分类与牌号
4 技术要求
5 试验方法
6 检验规则
7 包装、标志、运输、贮存和质量证明书
最新标准YB/T 5268-2014《硅石》
半导体硅材和动力硅材区别
在半导体工艺中，硫酸常用于去除光刻胶和配制洗液等。清洗中主要利用其强酸性、氧化性来解脱吸附在硅片表面的金属和无机物。浓硫酸不仅能与金属活动表中氢以前的金属作用，而且在加热条件下还能与金属活动表中氢以后的金属铜、汞、银等金属发生氧化还原反应。
如果有还原性物质，硫酸的氧化性就会下降，清洗不彻底吧
半导体材料：国产替代，材料先行
半导体材料和设备是半导体产业链的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。晶圆厂必须购买设备和材料并获取相应的制程工艺才能正常运作。另一方面，三者相互制约，材料的改进常常需要设备和工艺的同步更新，才能有效避免木桶效应。
在半导体产业链中，半导体材料位于制造环节上游，和半导体设备一起构成了制造环节的核心上游供应链。
不同于其他行业材料，半导体材料是电子级材料，对精度纯度等都有更为严格的要求，因此，芯片能否成功流片，对工艺制备过程中半导体材料的选取及合理使用尤为关键。今天呢，飞鲸投研就来分析一下半导体材料行业。
一、半导体材料市场概况
半导体材料市场规模大，近两年市场空间增长迅速。
2015-2019年全球半导体材料行业市场规模呈波动变化趋势，2019年受半导体产业整体大环境影响，全球半导体材料行业市场规模约521.4亿美元，同比下降1.12%。
但是2020与2021年受到全球半导体产品的强烈需求的影响，半导体材料市场规模快速上升。2021年达到643亿美元，同比增长15.86%，超过了在2020年创下的555亿美元市场高点。分产品来看，晶圆制造材料占比较封装材料更高，2018-2020年占比均超过60%。
中国大陆是全球第二大半导体材料市场。2021年占比达到18.6%，市场规模约为119.3亿美元，同比增长21.9%。
我国的半导体材料仍然集中在后端封装材料上，前端晶圆制造材料核心优势仍然不足。
2019年我国半导体封装材料占比约66.82%，晶圆制造材料占比约33.18%。我国芯片制造主要存在三大短板： 核心原材料不能自给自足、芯片制造工艺尚弱、关键制造装备依赖进口。随着中国晶圆制造产能的提升，晶圆制造材料占比有望不断提升。
二、半导体材料
1.分类
半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。按照工艺的不同，可分为晶圆制造材料和封装材料。
晶圆制造材料：主要包括硅片、特种气体、掩膜版、光刻胶、光刻胶配套材料、（通用）湿电子化学品、靶材、CMP抛光材料等。
封装材料：主要有封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料等。
2.用途
晶圆制造材料中，硅片为晶圆制造基底材料；光刻胶用于图形转移；电子特气用于氧化、还原、除杂；抛光材料用于实现平坦化。
封装材料中，封装基板与引线框架起到保护芯片、支撑芯片、连接芯片与PCB的作用，封装基板还具有散热功能；键合丝则用于连接芯片和引线框架。
3.各成本占比
半导体硅片又称硅晶圆片，在半导体材料中市场占比达到35%，是半导体第一大材料。
通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成集成电路和各种半导体器件。半导体硅片是半导体材料中成本占比最高，在产业链中最关键的半导体材料。
三、材料细分领域公司
从全球角度看，硅片的市场规模已超过100亿美元，光罩、特气的规模则约为40亿美元。这些细分行业中，海外龙头均占据着主要地位，国产公司的市场份额则相对较少。
国内企业虽然处于相对落后位置，但国内半导体产业链生态圈已经开始壮大发展。在当前国产替代需求下，国内产业链重塑，为国内半导体打造更加安全、可靠、先进的发展环境，相关的各个子行业涌现出多个具有竞争力的企业。
1.沪硅产业
沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，是中国大陆率先实现300mm半导体硅片规模化销售的企业。
沪硅产业自设立以来，坚持面向国家半导体行业的重大战略需求，坚持全球化布局，坚持紧跟国际前沿技术，突破了多项半导体硅片制造领域的关键核心技术，打破了我国300mm半导体硅片国产化率几乎为0%的局面。
2.立昂微
重组延伸半导体硅片，增强市场竞争力。公司前身为立立电子，2011年更名为浙江金瑞泓科，后于2015年与杭州立昂微签订增资认购协议，换股立昂微电股份。
立昂微电主营业务为半导体分立器件芯片的设计、开发、制造和销售；浙江金瑞泓主营业务为半导体硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的制造和销售。资产重组后，公司通过向半导体硅片产业链上游延伸，扩展了自身的业务领域，增强了自身市场竞争力。
3.TCL中环
TCL中环新能源科技股份有限公司长期专注于半导体和新能源光伏两大产业，主营业务围绕硅材料研发与制造展开。
公司主要产品包括半导体材料，光伏硅片，光伏电池、组件，光伏电站。产品广泛应用于光伏发电、集成电路、消费类电子、电网传输、风能发电、轨道交通、新能源汽车、航空、航天、工业控制等领域。
四、总结
国产替代已经成为中国半导体行业的主要诉求，下游厂商有更强的意愿为半导体材料厂商提供市场，以实现“获取市场→改善产品→进一步获取市场”的良性循环。
以上就是关于微电子工业对硅半导体有什么技术要求全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！
