半導體材料是半導體元件製造所使用之各種材料的總稱。從基板材料矽晶圓開始,包括薄膜形成用的成膜材料、圖案化用的光阻、蝕刻用的氣體、研磨用的 CMP 研磨液、清洗用的藥液等,製程的各個步驟都使用多種材料。
主要的半導體材料類別如下:①基板材料:矽晶圓、化合物半導體基板(GaAs、SiC 等);②成膜材料:各種氣體(矽烷、氨、六氟化鎢等)、靶材(濺鍍用金屬)、ALD 前驅物;③光阻及相關藥品;④蝕刻氣體(氟系、氯系等);⑤CMP 研磨液及研磨墊;⑥清洗藥液(硫酸、過氧化氫、氫氟酸等)。
半導體材料的品質直接影響元件的效能、良率與可靠度,因此要求極高的純度與穩定性。特別是在先進製程中,有時需要 ppb(10億分之1)等級的雜質管控。此外,隨著製程微縮,新材料的開發也持續進行,EUV 用光阻、High-k 絕緣膜材料、低電阻導線材料等因應新一代元件的材料技術革新不斷推進。