计算机芯片中会用到哪些化学元素?

计算机芯片中会用到哪些化学元素?

知乎用户,操作EBL、SEM和ICP etch的微电子器件汪

题主的“计算机芯片”有些不是很明确,计算机芯片有很多种,比如说网卡芯片属于射频集成电路,这种高频的应用可能用的是 GaAs 这种迁移率比较高的材料,这样至少有 Ga、As 这两种元素;内存芯片 DRAM 中需要电容,电容的介质早期用过 Ta2O5,这样至少有 Ta、O 这两种元素。为了能回答这个问题,题主的“计算机芯片”这里就广泛地理解成集成电路吧。

上个世纪 90 年代之前,集成电路里用到的元素是这个样子的:

(图片来源:

EE Times

 

从 90 年代起,一些新元素开始被用到集成电路中,于是用到的元素有:

(图片来源:

EE Times

 

2006 年后,集成电路中用到的元素有:

(图片来源:

EE Times

 

至于各元素占比,这个不好回答。一方面的原因是这个可是 foundry 的 top secret,比如说应变硅中的 SixGe1-x 中的这个 x,再比如说 Si 中掺杂元素的浓度。 另一方面,像开头说的,各种芯片的功能不同,用的材料不同,用到的元素就不同,没有一个统一的各元素占比。

感谢方方比格的指正,这里应该把 Au 元素加上。金一般被用在为 wire bonding 上,有时也用来掺杂到 Si 中形成深能级复合中心。