① 半導體靶材是什麼
半導體靶材是用於半導體晶元製造中的一種關鍵材料。以下是對半導體靶材的詳細解釋：
一、定義與要求半導體靶材是半導體晶元製造過程中不可或缺的材料，其技術要求極高。具體來說，半導體靶材的純度通常要求達到5N5以上（即99.9995%的純度），同時對尺寸精密度也存在極高要求。這種高標准確保了半導體靶材在晶元製造過程中的穩定性和可靠性。
二、應用領域半導體靶材主要應用於半導體晶元行業，特別是在晶圓製造和晶元封裝這兩個環節中。在晶圓製造過程中，半導體靶材通過濺射技術將金屬原子沉積在晶元表面，形成金屬導線，從而連接晶元內部的微型晶體管，實現信號的傳遞。
三、主要種類半導體晶元行業用的金屬濺射靶材主要種類包括：
- 銅靶：主要用於導電層。高純銅材料因其電阻很低，對晶元集成度的提高非常有效，因此在110nm以下技術節點中被大量用作布線材料。
- 鉭靶：主要用於阻擋層。高純鉭靶主要用在12英寸晶圓片90nm以下的高端半導體晶元上。
- 鋁靶：也用於導電層。高純鋁靶在製作半導體晶元導電層方面應用甚廣，但因其響應速度方面的原因，而在110nm以下技術節點中很少應用。
- 鈦靶：主要用於阻擋層。高純鈦靶主要用在8英寸晶圓片130和180nm技術節點上。
- 鈷靶：用於接觸層，可與晶元表面的硅層生成一層薄膜，起到接觸作用。
- 鎢靶：主要用於半導體晶元存儲器領域。
- 鎢鈦合金靶：用於接觸層。鎢鈦合金由於其電子遷移率低等優點，可作為接觸層材料用在晶元的門電路中。
- 鎳鉑合金靶：也用於接觸層，可與晶元表面的硅層生成一層薄膜，起到接觸作用。
半導體靶材的工作原理主要基於濺射技術。在濺射過程中，利用高速離子流在高真空條件下轟擊半導體靶材的表面，使靶材表面的原子一層一層地沉積在半導體晶元的表面上。然後再通過特殊的加工工藝，將沉積在晶元表面的金屬薄膜刻蝕成納米級別的金屬線，從而連接晶元內部的微型晶體管，實現信號的傳遞。
（註：圖片為半導體靶材工作原理示意圖，展示了濺射過程中離子轟擊靶材表面並沉積在晶元表面的過程。）
五、總結半導體靶材作為半導體晶元製造中的關鍵材料，其技術要求極高，種類多樣，應用領域廣泛。通過濺射技術，半導體靶材能夠將金屬原子沉積在晶元表面，形成金屬導線，從而連接晶元內部的微型晶體管，實現信號的傳遞。隨著半導體技術的不斷發展，半導體靶材的性能和品質也將不斷提升，以滿足更高要求的晶元製造需求。
② 半導體工藝流程（全/簡要）
半導體工藝流程（全）
半導體工藝流程是製造半導體器件的一系列步驟，這些步驟精確控制了器件的電學性能和物理結構。以下是半導體工藝流程的詳細步驟：
1. 襯底准備
- 從矽片供應商處獲取晶圓（wafer），其半徑通常為100mm（8寸廠）或150mm（12寸廠）。
- 晶圓作為襯底，是後續工藝的基礎。
簡要版半導體工藝流程：
- 襯底准備：獲取晶圓作為襯底。
- 製作阱和反型層：通過離子注入形成阱，並控制溝道電流和閥值電壓。
- 製作SiO₂：通過爐管氧化方法生成SiO₂。
- 柵端Poly形成：使用CVD方法鋪一層多晶硅。
- 曝光和刻蝕：通過光刻和刻蝕保留特定位置的Poly和SiO₂。
- 源/漏端形成：離子注入形成源/漏端。
- 製作VIA：刻蝕SiO₂並填導體形成VIA。
- 金屬層製作：沉積金屬並刻蝕形成布線。
這些步驟共同構成了半導體器件的製造流程，每一步都需精確控制以確保器件的性能和質量。