张总
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发布时间:2023-02-20 17:59
前段时间,国内首条单晶纳米铜智能加工生产线在浙江温州投产,这将意味着制造芯片的关键材料——单晶纳米铜,将实现国产化量产。在此之前,我国的半导体关键材料大部分来自进口,且原材料大部分是贵金属金或者银,价格成本高,因此在一定程度上制约了我国芯片国产化的进程。也正是因为单晶纳米铜技术的突破,我国实现了用铜基新材料替代其他贵金属,大幅度降低了成本。那么制造芯片为什么用铜?为什么制造芯片要用金属?不妨一起来看看吧!
金属材料可以说在芯片制造工艺的演进中发挥着重要作用,尤其是在芯片先进制程的尺寸不断缩小的过程中,贵金属及其合金材料能够更好地实现小线宽、低电阻率以及高黏附性。之所以制造芯片要用铜,是因为铜的散热性好。因为芯片集成度高,所以发热量大,而铜容易散热,可以令芯片工作温度下降,相对而言可靠性高。除此之外,铜的可焊性好,将铜用作芯片的接触介质再合适不过了。
铜这种金属材料的加工市场空间巨大,用作芯片制造,成本相对而言比较低,而且获取也更加方便。一般铜加工的产品有棒材、线材和板带材,就以板带材为例,全球约 3500 亿元左右的市场空间,同时随着需求端越来越高端化,铜板带将会存在高端产品替代低端产品的明显现象。
其实制造芯片除了会用到铜这种金属材料之外,其他普通金属和贵金属也用于芯片制造,比如锌、铁、镍、金、铝、硅等等。其实市场上大部分芯片都是由硅制作而成的,因为硅是半导体,用它做成的芯片运作良好,而且可以很好地进行转换。硅与铜有一定的区别,铜是良好的导体,在通电情况下只能开或关,所以往往用铜来制作电线。而硅也不是橡胶之类的绝缘体,所以可以用硅来制作晶体管,当晶体管进行低电压通电时,它会从绝缘体变成导体。
总而言之,以上便是制造芯片用铜的原因。