2021年膜狀擴散源行業市場前景分析及項目可行性研究
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(1)半導體摻雜工藝是制造芯片的核心工序之一:PN結具有單向導電性,是晶體管和集成電路最基礎、最重要的物理原理,所有以晶體管為基礎的復雜電路的都離不開它。PN結是指通過采用不同的摻雜工藝,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體(主要是硅)基片上,二者交界面形成的空間電荷區。P(Positive)型半導體是在硅中摻入Ⅲ族元素(如硼B),Ⅲ族元素相比Ⅳ族的外層電子少一個,這種缺少電子的空位被稱為空穴,空穴能夠導電;N(Negative)型半導體是在硅中摻入Ⅴ族元素(如磷P),V族元素相比Ⅳ族的外層電子多出一個,多出的電子能夠作為導電的來源。
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半導體摻雜工藝是芯片制造的核心工序之一,其目的在于控制半導體中特定區域內雜質元素(磷、硼等)的類型、濃度、深度,用以制作PN結。目前半導體摻雜工藝主要有離子注入工藝技術和擴散工藝技術兩類。
離子注入工藝技術原理是利用離子源產生的等離子體,在低壓下把氣態分子借電子的碰撞而離化成離子,經過引出離子電極(吸極)、質量分析器、加速管、掃描系統、工藝腔體等高技術設備將摻雜元素注入到硅片中。離子注入工藝多用于制造集成電路芯片、SiC功率器件。
擴散工藝技術原理是將摻雜源與硅基片接觸,在一定溫度和時間條件下,將所需的雜質原子(如磷原子或硼原子)按要求的濃度與分布摻入硅片中。擴散藝技術相較于離子注入工藝技術操作方便,成本低廉,多用于制作功率半導體芯
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中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國膜狀擴散源行業市場調研及戰略規劃投資預測報告》
(2)膜狀擴散源具有一定的市場潛力:擴散工藝摻雜源主要有氣態源、液態源、膜狀擴散源三類。氣態源和液態源是發展最早的擴散源,制備相對容易,但摻雜源可控性相對較弱,相應的制造芯片工藝相對固態源較為復雜;且兩類源多為有毒物質,安全生產和環保要求較多。膜狀擴散源是固態源,使用在擴散工序中,摻雜源更加可控,有利于摻雜的均勻性和穩定性,可大幅簡化擴散工藝流程;且膜狀擴散源自身及制造過程環保無害,便于運輸和儲存,芯片制造過程中也減少了有害物的產生。三類源優缺點對比如下:
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膜狀擴散源已經在功率二極管芯片生產中顯現出其優勢,在晶體管芯片、太陽能光伏電池片生產中也已開啟應用,未來還可應用于硅基熱敏電阻器芯片、硅基壓力傳感器芯片甚至部分集成電路芯片等領域。發行人生產的膜狀擴散源產品包括膜狀磷擴散源、膜狀硼擴散源和中性隔離膜三大類,可用于各類型硅基功率二極管、晶體管、太陽能光伏電池片等器件的芯片制造。通常,膜狀磷擴散源或膜狀硼擴散源被夾在兩張硅片之間使用。替換傳統氣態源、液態源和替代進口是國內企業膜狀擴散源業務的未來發展方向。
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