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半导体前驱体电子材料杂谈


发布时间:

2024-03-20

前驱体的基本定义前驱体是一个化学领域的概念,是目标产物的前置存在形式。可以简单的理解为就是为了制备目标产物的原材料。氢气在氧气中燃烧后可以得到水,那么氢气就是前驱体。
前驱体的定义:半导体前驱体是薄膜沉积工艺的核心制造材料。,主要用于气相沉积(包括物理沉积PVD、化学气相沉积CVD及原子气相沉积ALD)镀膜过程,以形成半导体制造要求的各种薄膜材料,也可用于半导体外延生长、蚀刻、离子注入掺杂以及清洗等。前驱体的应用领域
 

   前驱体在半导体中的应用环节主要包括薄膜沉积、外延生长、刻蚀等环节,其中薄膜沉积需求占比约84%。此外,前驱体也可用于薄膜封装技术中,发挥水汽阻隔、延长有机发光物质寿命的作用,是OLED工艺中的核心技术之一。按照材质不同,前驱体可以分为硅基介电层和金属基,按照应用分为High K高介电常数和Low K低介电常数。

前驱体分类,总的来说,按照用途,前驱体产品分为高介电常数前驱体(High-K)、氧化硅及氮化硅前驱体和金属及金属氮化物三大类。
    Ø High-K前驱体:具有热稳定性好、工艺可靠性高、挥发性强等特点,可使器件漏电减少10倍左右,提升处理器良品率。
    Ø 氧化硅及氮化硅前驱体:主要用于双重微影技术、侧壁空间层等,以保护集成电路栅极的电学性质。
    Ø 金属及金属氮化物前驱体:产品主要用于半导体存储、逻辑芯片中的电容电极、栅极过渡层、隔离材料以及相变存储器中的相变材料。

   前驱体的市场情况预计到2028年,全球半导体前驱体市场规模将从2021年的19.4亿美元提升至36.6亿美元,中国市场规模将由5.9亿美元提升至11.6亿美元。随着存储芯片制造环节的进步,前驱体材料用量将大幅增加,共同促进前驱体市场增长。

 

前驱体的竞争格局
  前驱体行业准入门槛很高,具有研发投入大、制备工艺难、纯度要求高、验证周期长的特点,因此,某种程度上讲,前驱体可以是衡量集成电路材料制备水平的标志性产品之一。前。一个晶圆制造厂要选定某一家生产的前驱体进入供应链,需要经过很多轮的验证测试,还需要对设备进行调整以最佳适应该材料,所以供应关系一旦建立是很难调整的。

  国外企业深耕该领域已久,市场集中度较高,目前生产商基本为海外企业,包括德国Merck、法国液空、美国Entegris、日本Adeka,韩国存储芯片市场发展推动韩国本土前驱体材料市场,供应商包括SK材料、DNF等。国内企业方面,雅克科技通过收购韩国UPChemical进入前驱体业务领域,多款产品已在国际知名存储器制造公司中得到应用。南大光电与中巨芯也有相关业务布局。

前驱体等产品特点
        Ø •前驱体和半导体工艺相关
        Ø •半导体Recipe可调整
        Ø •产品生命周期短,变化快

        Ø •总量特别小,单价特别高

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