硅的材料性能

　　純凈的單晶硅具有灰色金屬光澤 ，硬而脆，是典型金 剛石結(jié)構(gòu) 的半導(dǎo) 體 ，經(jīng)拋光后 表面光亮如鏡 。硅的熔 點(diǎn)為 1420℃，常溫下硅 的化學(xué)性 質(zhì)穩(wěn)定 ，升 溫時(shí)，很容易同氧、氯等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，高溫下極活 潑 。硅 不溶 于鹽 酸、硫 酸 、硝 酸及王水 ，但 易溶 于 HF—HNO。混合液，后者常用作為硅的腐蝕液 ；硅易與堿反應(yīng) ，可用來(lái) 顯示晶體缺 陷 ；硅與金屬作用 能便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電器件的集成化。在室溫下 ，單晶硅在外力 作用下很難產(chǎn)生 位錯(cuò)和滑移 。但 由于其抗拉應(yīng)力遠(yuǎn)大于抗剪應(yīng)力，因此 ，在切割、研磨和機(jī)械拋光等加工過(guò)程 中，硅材料由于承受剪切應(yīng)力而易于產(chǎn)生破碎現(xiàn)象，從而影響成品率。 2 硅片直徑及集成 電路的發(fā)展趨勢(shì)按照美 國(guó)半導(dǎo)體 工業(yè)協(xié) 會(huì) （SIA）提 出 的微 電子技 術(shù)發(fā)展構(gòu) 圖 ，到 2008年 ，將開 始使用直徑為 450 mm 的硅 片 ，實(shí)現(xiàn) 特征線寬 0．07btm，硅 片表 面總厚度變化 （TTV）要求小于 0．2btm，硅 片表面局部平整 度 （SFQD）要求 為設(shè) 計(jì)線 寬的 z／3，硅 片表面粗糙度要求達(dá)到納米和亞納米級(jí)，芯片集成度達(dá)到 9000 萬(wàn)個(gè)晶體管／平方厘米等。目前 ，一個(gè)芯片上可集成幾 億個(gè)元 件 ，集成 電路 已進(jìn) 入 ULSI階段 ，ULSI電路集成度的迅速增長(zhǎng)主要取決于以下 2個(gè)因素 ：一是 完美 晶體生長(zhǎng) 技術(shù) 已達(dá) 到極 高 的水 平 ；二是 制造設(shè)備 不斷完善 ，加 工精度 、自動(dòng)化程度和可靠 性的提高 已使器件尺寸進(jìn)入深亞微米級(jí)領(lǐng)域。