半导体硅材料发展现状

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体硅材料发展现状几种半导体材料的现状与发展趋势摘要:本文重点对半导体硅材料,gaas和inp单晶材料,半导体超晶格、量子阱材料,一维量子线、零维量子点半导体微结构材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述。关键词:半导体材料量子线量子点材料上世纪中叶,单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命;上世纪70年代初石英光导纤维材料和gaas激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。纳米科学技术的发展

2、和应用,将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路,必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式,彻底改变人们的生活方式。一、硅材料从提高硅集成电路成品率,降低成本看,增大直拉硅单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后cz-si发展的总趋势。目前直径为8英寸的si单晶已实现大规模工业生产,基于直径为12英寸硅片的集成电路技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm,m工艺的硅ulsi生产线已经投入生产,300mm,m工艺生产线也将在XX年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功,直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹

3、划中。从进一步提高硅ics的速度和集成度看,研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外,soi材料,包括智能剥离和simox材料等也发展很快。目前,直径8英寸的硅外延片和soi材料已研制成功,更大尺寸的片材也在开发中。理论分析指出30nm左右将是硅mos集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题,更重要的是将受硅、sio2自身性质的限制。尽管人们正在积极寻找高k介电绝缘材料,低k介电互连材料,用cu代替al引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ulsi的集成度、运算速度和功能,但硅将最终难以满足人

4、类不断的对更大信息量需求。为此,人们除寻求基于全新原理的量子计算和dna生物计算等之外,还把目光放在以gaas、inp为基的化合物半导体材料,特别是二维超晶格、量子阱,一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容gesi合金材料等,这也是目前半导体材料研发的重点。二、gaas和inp单晶材料gaas和inp与硅不同,它们都是直接带隙材料,具有电子饱和漂移速度高,耐高温,抗辐照等特点;在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路,特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。目前,世界gaas单晶的总年产量已超过200吨,其中以低位错密度的垂直梯度凝固法和水平方法生长的2-3英寸的导电gaas衬

5、底材料为主;近年来,为满足高速移动通信的迫切需求,大直径的si-gaas发展很快。美国莫托罗拉公司正在筹建6英寸的si-gaas集成电路生产线。inp具有比gaas更优越的高频性能,发展的速度更快,但研制直径3英寸以上大直径的inp单晶的关键技术尚未完全突破,价格居高不下。XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告报告编号:1610A79行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容:一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的

6、行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。中国产业调研网基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。一、基本信息报告名称:XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告报告编号:1610A79咨询时,请说明此编号。优惠价:¥6750元可开具增值税专用发票网上阅读:http:/R_JiXieDianZi/79/BanDaoTiCaiLiaoChanYeXianZhuangYu温馨提示

7、:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。二、内容介绍未来全球半导体业的态势会怎么样?答案肯定是好坏均占。如ICInsight公司,认为XX年全球集成电路产业已度过最低增长的困难的5年周期,并开始下一轮周期的上升,这是一个好消息。在XX年至XX年期间,全球IC市场的年均增长率CAGR仅为%.依ICInsight看,始于XX年的周期性复苏将推动未来持续若干年的增长,在XX年时可能达顶峰,增长达11%.所以在XX-2020期间IC市场的年均复合增长率预计在%,为上一个周期的近三倍。在这段时间内,预计芯片出货量将以平均年增长%和总IC的平均销售价格预计将以年均1%的速度下降。在今年的ISS会上有

8、众多的演讲者,包括JonCasey和MikeMayberry他们都表示,未来尺寸按比例缩小可小于10nm工艺节点,有可能延伸到7nm或5nm.然而,无论是演讲者和听众都提出同样的问题如果实现尺寸按比例的缩小需要付出什么样的代价?RickWallace提醒我们,协和式超音速飞机的失败是经济问题,而不是技术。在绘制一张持续缩小的平行挑战图时,Wallace告诉我们摩尔定律更可能在董事会的会议室中死亡,而不是在实验室中。因此,我们真的需要倾听来自产品经理和管理人员以及一线技术人员的心声。ISS会议明确指出,未来无所不在的计算是巨大推动力,将大大增加对于半导体市场的需求。然而,作为会议主要内容的物联网

9、市场,必须在非常大量的应用前提下才能发展下去。最近的Tsensors峰会上也指出,无论半导体MEMS或是Sensor出现爆炸性的增长只会发生在一个足够低的价格点上。为什么呈不确定性?中国产业调研网发布的XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告认为,从产品层面,尽管市场的推动力己由PC转向移动产品,包括智能手机、平板电脑等。但是它们的高潮己过,在发达国家中己呈饱和态势,而仅在发展中国家尚有一定余地,然而价格的竞争日趋激烈,逐渐向今天PC市场的低毛利率靠拢。从数量方面,XX年手机出货量18亿台,同比增长%,其中智能手机亿台,同比增长%.而XX年Tablet出货量亿台同比增长50%.

10、IDC等预测XX年全球手机出货量为亿台,同比增长%,其中智能手机亿台,同比增长%.而2015年Tablet出货量亿台,同比增长%.市场盛传的iwatch等所谓穿戴式产品,尚需时日市场才能逐趋成熟。总的来说目前IC应用市场中并没有如手机、平板电脑等那样惊人的推动力。从技术层面,近50年来,集成电路产品的性能改进和降低成本已成为半导体产业发展的基石。这些年来,半导体产业仍是继续缩小晶体管的尺寸,以及在每个工艺节点下仍保持每个逻辑门的成本每年有30%的下降。今天,业界关心的问题是:产业可以保持这样的趋势吗?答案肯定是并不简单。因为除了FinFET工艺及封装等之外,两项关键性的技术,如EUV光刻与45

11、0mm硅片都存在相当程度的不确定性。其中EUV的困难更大,因为至今由于光源功率等问题EUV光刻的硅片出货量不能满足量产目标,连G450C联盟认为需要在XX年时再次审查它。相对而言,450mm硅片,仅是整体进程方面有些迟缓,反映产业的紧迫感不够。至此G450C联盟的估计全球450mm准备生产在XX年底直到2020年年中的期间。实际上完全有可能提速,关键是那一家首先下了决心。Gartner的BobJohnson认为,预计英特尔公司会在2018年中开始导入450mm硅片,以及TSMC可能在2019-2020年时成为第一个真正的450mm量产工厂。对于许多设备公司而言,它们担心的是投资回报率尤其是全球

12、非常有限的450mm设备的市场,但是目前似乎已木己成舟,设备公司己无路可退。在产业急剧变化之中考验领袖们的智慧,每家公司的反应不尽相同。如由于NAND市场软弱的需求SanDisk的ManishBhatia总结说,SanDisk/东芝公司不想建造最后一个300mm晶圆厂,也不准备建立全球第一个450mm晶圆厂。未来会怎么样?半导体业前进的步伐不会因定律终止而停步不前,非常可能是前进的步伐放慢。从XX年半导体销售额XX亿美元,直至XX年才跨进3000亿美元的关口。未来什么时间进入4000亿美元?引人思考。之前产业每两年前进一个工艺节点,一路走来尚显顺畅,如今这样的利益点恐己成为过去,至少步伐己经放

13、缓。所以未来产业的推动力引人关注。现在摆在产业面前的都是硬骨头,包括FinFET与FDSOI工艺,与3DTSV封装,EUV光刻与450mm硅片等,每一项都十分艰巨,除了技术因素之外,更关切的是成本。套用业界一句流行口号需要持续的创新,但是谈何容易,尤其涉及到材料等基础的层面,需要十足的勇气与智慧。然而,我们也不能气馁,要有足够的勇气与决心。因为总体上应用市场的前景仍非常大,未来无所不在的计算是巨大的市场推动力,仅是相比之前要付出更大的努力,包括如云计算、物联网、汽车电子、节能及生命科学等。XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告对我国半导体材料行业现状、发展变化、竞争格局等情况

14、进行深入的调研分析,并对未来半导体材料市场发展动向作了详尽阐述,还根据半导体材料行业的发展轨迹对半导体材料行业未来发展前景作了审慎的判断,为半导体材料产业投资者寻找新的投资亮点。XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告最后阐明半导体材料行业的投资空间,指明投资方向,提出研究者的战略建议,以供投资决策者参考。中国产业调研网发布的XX年版中国半导体材料市场专题研究分析与发展前景预测报告是相关半导体材料企业、研究单位、政府等准确、全面、迅速了解半导体材料行业发展动向、制定发展战略不可或缺的专业性报告。正文目录第一章半导体材料行业基本概述半导体材料的定义及分类半导体材料的定义半导体材料

15、的分类半导体材料的特性电阻率能带满带电子不导电直接带隙和间接带隙国内外半导体硅材料最新发展状况一、半导体硅材料的现状在当今全球超过XX亿美元的半导体市场中,95以上的半导体器件和99以上的集成电路(LSI)都是用高纯优质的硅抛光片和外延片制作的。在未来30-50年内,它仍将是LSI工业最基本和最重要的功能材料。半导体硅材料以丰富的资源、优质的特性、日臻完善的工艺以及广泛的用途等综合优势而成为了当代电子工业中应用最多的半导体材料,它还是目前可获得的纯度最高的材料之一,其实验室纯度可达12个“9”的本征级,工业化大生产也能达到711个“9”的高纯度。由于它的优良性能,使其在射线探测器、整流器、集成电路(IC)、硅光电池、传感器等各类电子元件中占有极为重要的地位。同时,由于它具有识别、

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