半导体知识产权有什么特点？
英文名:单晶硅
分子式:Si
分子量:28.086
卡斯诺。: 7440-21-3
硅是地球上最丰富的材料之一。自从19世纪科学家发现晶体硅的半导体特性以来，它几乎改变了一切，甚至是人类的思维。
直到20世纪60年代，硅材料取代了原来的锗材料。
硅材料因其耐高温、抗辐射，特别适合制造大功率器件，成为应用最广泛的半导体材料。目前，大多数集成电路半导体器件都是由硅材料制成的。
硅单晶。
晶格结构基本完整的晶体。
不同的方向有不同的性质，所以是很好的半导体材料。
纯度要求99.9999%，甚至99.9999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
它是在单晶炉中从高纯度多晶硅中提取的。
当单晶硅的熔融元素硅凝固时，硅原子在金刚石晶格中排列成许多晶核。如果这些晶核生长成具有相同晶面取向的晶粒，这些晶粒平行结合并结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属、弱导电的物理性质，电导率随着温度的升高而增大，具有明显的半导性。
超纯单晶硅是一种本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅲ A族元素，如硼，可以提高其导电性，形成P型硅半导体。如果加入少量的ⅴ A族元素，如磷或砷，也可以提高导电性，形成N型硅半导体。
单晶硅的制备方法通常是先制备多晶硅或非晶硅，然后用提拉法或悬浮区熔法从熔体中生长棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制造半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料，用于制造大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
现在，在我们的生活中随处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池在过去的15年中是工业化最快的。
当熔融的元素硅凝固时，硅原子在钻石晶格中排列成许多晶核。如果这些晶核生长成具有相同晶面取向的晶粒，这些晶粒平行结合并结晶成单晶硅。
单晶硅的制备方法通常是先制备多晶硅或非晶硅，然后用提拉法或悬浮区熔法从熔体中生长棒状单晶硅。
单晶硅棒是生产单晶硅晶片的原料。随着国内外市场对单晶硅片需求的快速增加，单晶硅棒的市场需求也在快速增长。
单晶硅片按直径分为6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)、18英寸(450毫米)。
晶圆直径越大，可以刻的集成电路越多，芯片成本越低。
而大尺寸晶圆对材料和工艺的要求更高。
根据晶体拉伸方法的不同，单晶硅可分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。
直拉法和区熔法用于拉长单晶硅棒，外延法用于拉长单晶硅膜。
直拉法拉伸单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底和太阳能电池。
目前晶体直径可以控制在φ 3 ~ 8英寸。
区熔单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛应用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视等产品。
目前晶体直径可以控制在φ 3 ~ 6英寸。
外延片主要用于集成电路领域。
CZ单晶硅材料由于其成本和性能而被最广泛地使用。
IC行业使用的材料主要是CZ抛光片和外延片。
CZ抛光垫由于成本低，通常用于存储电路。
逻辑电路通常使用昂贵的外延晶片，因为它们在ic制造中具有更好的适用性和消除闩锁的能力。
硅片直径越大，技术要求越高，市场越有前景，价值越高。
日本、美国和德国是硅材料的主要生产国。
我国硅材料产业与日本同时起步，但总体来说生产技术水平还比较低，多为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片。
中国的大部分集成电路和硅片仍然依赖进口。
但我国科技人员正在迎头赶上，于1998年成功制造出12英寸单晶硅，这标志着我国单晶硅生产进入了一个新的发展时期。
目前全球单晶硅产能为1000吨/年，年消费量约为6000吨-7000吨。
未来几年，世界单晶硅材料的发展将呈现以下发展趋势:
1，单晶硅产品向300mm过渡，大直径趋势明显:
随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量提出了更高的要求，适用于微细加工的大直径硅片的需求将日益增加。
目前硅片的主流产品是200mm，逐渐过渡到300mm，发展水平达到400 mm ~ 450 mm。
据统计，全球200mm硅片的消费量约占60%，150mm约占20%，其余约占20%。
Gartner对硅片需求的五年预测显示，全球300mm硅片将从2000年的1.3%增长到2006年的21.1%。
日本、美国、韩国等国家在1999逐步扩大了300mm硅片的生产。
据不完全统计，全球已建、在建或规划的300mm硅器件生产线约有40条，主要分布在美国和台湾省等。仅台湾省就有20多条生产线，其次是日本、韩国、新西兰、欧洲。
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根据世界半导体设备与材料协会(Semi)的调查，2004年和2005年，在所有硅片生产设备中，300mm生产线的投资比例将分别为55%和62%，投资将分别达到654.38+03.03亿美元和654.38+084.5438+0亿美元，增长非常迅速。
在1996，这个比例只有零。
2.硅材料工业的发展日益国际化、集团化和高度集中；
R&D和建厂成本的不断增加，加上现有营销和品牌的优势，使得硅材料行业呈现“一家独大”的局面，少数集约化的大集团公司垄断了材料市场。
90年代末，日本、德国和韩国(主要是日本和德国)控制的八家硅片公司的销售额占世界硅片销售额的90%以上。
根据SEMI提供的2002年世界硅制造商的市场份额，苏轼、SUMCO、瓦克、MEMC和小松五家公司占据了89%的市场份额，其垄断地位已经形成。
3.硅基材料已成为硅材料产业发展的重要方向；
随着光电子和通信产业的发展，硅基材料已经成为硅材料产业发展的重要方向。
硅基材料是在常规硅材料上制作的，是常规硅材料的发展和延续，其器件工艺与硅工艺兼容。
主要的硅基材料包括SOI(绝缘体上硅)、GeSi和应力硅。
目前，SOI技术已在世界范围内得到广泛应用。SOI材料占整个半导体材料市场的30%左右，预计到2010将占50%左右的市场。
Soitec(全球最大的SOI制造商)预测了2000 ~ 2010年的SOI市场和2005年各种尺寸SOI晶片的比例，预测了行业的发展前景。
4.硅片制造技术的进一步升级:半导体、芯片、集成电路、设计、版图、芯片、制造、工艺。目前，国际上广泛采用先进的切割、研磨、抛光和清洁包装工艺，使薄膜生产技术取得了显著进步。
日本已有50%的200mm硅片用线切割机切片，不仅能提高硅片质量，还能降低切割损耗10%。
日本大型半导体厂商已经向300mm硅片转型，并向0.13微米以下小型化发展..
此外，随着最新尖端技术的引入，SOI等高功能晶圆的试制和开发也进入了量产阶段。
在这方面，硅片制造商也增加了对300毫米硅片设备的投资。鉴于设计规则的进一步细化，他们还开发了高平整度硅片和无缺陷硅片，并对设备进行了改进。
硅是地壳中含量最丰富的固体元素，其含量是地壳中含量的四分之一。但自然界中没有单一的硅，多以氧化物或硅酸盐的状态存在。
硅的化合价主要是4，其次是2；其化学性质在室温下稳定，不溶于单一强酸，溶于碱；它在高温下具有化学活性，能与许多元素结合。
硅材料资源丰富，而且是无毒的简单半导体材料，很容易制作大直径无位错单晶，微缺陷低。
晶体具有优良的机械性能，易于实现产业化，仍将成为半导体的主要材料。
多晶硅材料是经过一系列物理化学反应后，具有一定纯度的电子材料。它是硅产品产业链中极其重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池和高纯硅产品的主要原料，也是信息产业和新能源产业最基础的原料。
[编辑本段]单晶硅市场发展概况
2007年，中国市场上有超过65，438+0，500台硅单晶生长设备，分布在70多家生产企业中。
2007年5月24日，国家“863”计划超大规模集成电路(IC)支撑材料重大专项总体组在北京组织专家完成了由Xi理工大学和北京有色金属研究所承担的“TDR-150单晶炉(12英寸MCZ集成系统)”的验收。
这标志着我国首次研制成功具有自主知识产权的大规模集成电路和太阳能用硅单晶生长设备。
该产品使我国能够开发出具有自主知识产权的关键制造技术和单晶炉生产设备，填补了国内空白，初步改变了晶体生长设备领域的R&D和制造由人控制的局面。
硅材料市场前景广阔。近年来，中国硅单晶产量和销售收入快速增长。中小尺寸硅片的生产已成为国际公认的事实，为世界和中国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池的发展做出了巨大贡献。