最後更新:2026年10月8日晶圓製造・基板加工矽晶圓製造(長晶・切片・研磨)中國大陸:体硅

塊材(塊材矽)是什麼

Bulk Silicon

Bulk意指「塊狀・內部」,在半導體中是相對於表面或薄膜而言,指材料的內部。特別是整體由單晶矽構成的一般晶圓稱為塊材矽,以與夾有絕緣膜的SOI區分。塊材基板價格低廉、實績豐富,因此邏輯與記憶體大多以塊材CMOS製造,先進的FinFET與GAA也多半製作在塊材基板上。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

Bulk在英文中意指「體積・塊狀・大部分」,在半導體中是相對於表面、界面或薄膜而言,指材料的內部(整體內容)。例如材料本身具有的性質稱為「塊材特性」,不受表面影響的內部復合稱為「體復合(bulk recombination)」。一般也會以「bulk品」指散裝貨物或大容量品,但在半導體的脈絡中主要是「內部・塊狀」的意思。

最常使用的是與SOI(Silicon On Insulator)相對的塊材矽(塊材基板)。塊材矽是整體由單晶矽構成的一般晶圓,電晶體直接製作在其表面上。另一方面,SOI是在矽中夾入絕緣膜(埋入氧化層),並在其上方的薄矽層中製作元件。塊材CMOS的基板價格低廉、製造實績豐富,因此邏輯・記憶體大多以塊材矽製造。先進的FinFET與GAA(閘極全環)電晶體也多半製作在塊材基板上。

塊材與SOI的差異在於電晶體下方是否與基板相連。在塊材中,元件與基板之間會形成PN接面,因此容易發生接面電容與漏電流、與相鄰元件寄生耦合造成的閂鎖效應,以及輻射引起的軟錯誤。SOI可抑制這些問題,但基板價格昂貴。此外,在MEMS中,深度蝕刻矽基板本身來製作結構的加工稱為體型微加工(bulk micromachining),以與加工表面堆積薄膜的面型微加工(surface micromachining)區分。

塊材(塊材矽)的常見問題

塊材矽與SOI有什麼不同?
塊材矽是整體為單晶矽的一般晶圓,電晶體直接製作在基板上。SOI是在矽中夾入絕緣膜的晶圓,元件製作在其上方的薄矽層中。SOI可抑制接面電容、漏電與閂鎖效應,但基板價格昂貴。
在半導體中「bulk」是什麼意思?
是相對於表面、界面或薄膜而言,指材料內部(塊狀內容)的用語。如「塊材遷移率」「體復合」等,用來表示不受表面影響的材料本身性質。就基板種類而言,相對於SOI的一般矽晶圓稱為塊材基板。

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