国际半导体技术发展路线图(ITRS)2011版综述-3

半导体封测行业发展趋势分析

半导体封测：走向世界舞台，前十占据三家 1 半导体封测发展历程：并购开打国际市场 封测其实包括封装和测试两个步骤，在现在生产中，由于产业规划基本合并在一起。所以封装测试就成为整个集成电路生产环节中最后一个过程。封测整体门槛较低，需要一定资金形成规模效应，对成本较为敏感，需要长期验证建立客户关系，是集成电路产业链中最容易突破的一环，但也是最重要的环节。因为是产品质量最后一关，若没有良好的封测，产品PPM(百万颗失效率)过高，导致客户退回或者赔偿是完全得不偿失的。 图表5一般芯片成本构成 5%

我国封测行业规模继续保持快速增长，近两年增速放缓。根据中国半导体协会数据，2019年我国半导体封测市场达2350亿元，同比增长7.10%。2012年我国封测市场销售额为1036亿元，七年以来我国半导体封测市场年复合增速为12.4%，增速保持较高水平。随着5G应用、AI、IoT等新型领域发展，我国封测行业仍然有望保持高增长。 图表6 我国封测行业年销售额及增速 2019年全球封测业前十市占率超过80%，市场主要被中国台湾、中国大陆、美国占据。中国台湾日月光公司(不含矽品精密)营收达380亿元，居全球半导体封测行业第一名，市场占有率达20.0%。美国安靠、中国长电科技分居二、三位，分别占14.6%、 11.3%。前十大封测厂商中，包含三家中国大陆公司，分别为长电科技、通富微电、华 天科技。

图表7 2019年全球封测前十 2 安靠美国14.6% 3 长电科技中国大陆11.3% 4 矽品精密中国台湾10.5% 5 力成科技中国台湾8.0% 6 通富微电中国大陆 4.4% 7 华天科技中国大陆 4.4% 8 京元电子中国台湾 3.1% 9 联合科技新加坡 2.6% 10 颀邦中国台湾 2.55% 前十大合计81.2% 长电科技在2015年获得大基金支持后，发起对星科金朋的收购，获得了在韩国、新加坡的多个工厂以及全部先进技术，成为世界第三大封装企业。在最近4年研发拥有自主知识产权的Fan-out eWLB、WLCSP、Bump、PoP、fcBGA、SiP、PA等封装技术，以及引线框封装。长电科技近年受惠于SiP、eWLB、TSV、3D封装技术等皆具备世界级实力的先进封装技术，客户认可度和粘性得到较大提高。 通富微电收购AMD苏州和AMD槟城两家工厂后，继续承接了AMD封测订单，具备了对高端CPU、GPU、APU以及游戏主机处理器等芯片进行封装和测试的技术实力，获得了大量海外客户。 华天科技引入产业基金为公司未来发展提供重要的资金保障，对华天西安加大研发投入，优化产品结构，提高市场竞争力和行业地位等方面都起到积极促进作用。并于2018年收购世界知名的马来西亚半导体封测供应商Unisem。Unisem公司主要客户以国际IC设计公司为主，包括Broadcom、Qorvo、Skyworks等公司，其中近六成收入来自欧美地区。 3.2.2 半导体封测展望：十四五政策支持先进封装技术突破 半导体封测从20世纪80年代至今，封装技术不断进步，经历了插装式封测、表面贴片封装、面积阵列式封测和先进封装。芯片封装技术分为传统封装和先进封装。传统封装和先进封装的主要区别在于有无外延引脚。传统封装分为三个时期，第一时期是20世纪80年代以前的插孔式封装，主要类型有SIP、DIP、LGA、PGA等；第二时期是20世纪80年代中期的表面贴片封装，主要类型有PLCC、SOP、PQFP等，相较于上一时期，表面贴片封装技术的引线更细、更短，封装密度较大；第三时期是20世纪90年代的面积阵列时代，主要封装技术有BGA、PQFN、MCM以及封装标准芯片级封装（CSP），相较与前两个时期，完成从直型引脚、L型引脚、J型引脚到无引脚的转变，封装空间更小，芯片小型化趋势愈发明显。目前正处于第三时期，主流封装技术还是BGA等，部分先进厂商为了满足新的芯片需求，研发出先进封装技术，例如芯片倒装、WLP、TSV、SiP等先进封装技术。

国际半导体技术发展路线图

国际半导体技术发展路线图 为了回答如何保持半导体产业按照摩尔定律继续发展的问题，国际上主要的半导体协会共同组织制定了国际半导体技术发展路线图 ITRS《International technology roadmap for semiconductors》它为半导体产业界提供了被工业界广泛认同的；对未来十年内研发需求的最佳预测以及可能的解决方案，它对整个半导体茶叶需要开发什么样的技术起到了一个导向作用。 国际半导体技术发展路线图 一、半导体产业生态环境 半导体产业诞生于上世纪70年代，当时主要受两大因素驱动：一是为计算机行业提供更符合成本效益的存储器；二是为满足企业开发具备特定功能的新产品而快速生产的专用集成电路。 到了80年代，系统规范牢牢地掌握在系统集成商手中。存储器件每3年更新一次半导体技术，并随即被逻辑器件制造商采用。 在90年代，逻辑器件集成电路制造商加速引进新技术，以每2年一代的速度更新，紧跟在内存厂商之后。技术进步和产品性能增强之间不寻常的强相关性，使得相当一部分系统性能和利润的控制权转至集成

电路（IC）制造商中。他们利用这种力量的新平衡，使整个半导体行业收入在此期间年均增速达到17%。 21世纪的前十年，半导体行业全新的生态环境已经形成： 一是每2年更新一代的半导体技术，导致集成电路和数以百万计的晶体管得以高效率、低成本地生产，从而在一个芯片上或同一封装中，可以以较低的成本整合极为复杂的系统。此外，封装技术的进步使得我们可以在同一封装中放置多个芯片。这类器件被定义为系统级芯片（system on chip，SOC）和系统级封装（system in package， SIP）。 二是集成电路晶圆代工商能够重新以非常有吸引力的成本提供“新一代专用集成电路”，这催生出一个非常有利可图的行业——集成电路设计。 三是集成电路高端设备的进步带动了相邻技术领域的发展，大大降低了平板显示器、微机电系统传感器、无线电设备和无源器件等设备的成本。在此条件下，系统集成商再次控制了系统设计和产品集成。 四是互联网应用和移动智能终端的崛起，带动了光纤电缆的广泛部署和多种无线技术的发展，实现前所未有的全球移动互联。这个生态系统创造了“物联网”这一新兴的市场，而创新的产品制造商、电信公司、数据和信息分销商以及内容提供商正在争夺该市场的主导权。

先进半导体设备制造技术及趋势_图文(精)

先进半导体设备制造技术及趋势 张云王志越 中国电子科技集团公司第四十五研究所 摘要：本文首先介绍了国内外半导体设备市场，认为市场虽有起伏，但前景良好。从晶圆处理和封装的典型设备入手介绍了当前最先进半导体设备技术，之后总结出半导体设备技术发展的四大趋势

。 １国内外半导体设备市场 根据ＳＥＭＩ的研究，２００６年全球半导体设备市场为３８８．１亿美元，较２００５年增长１８％，主要原因是各地区投资皆有一定程度的成长，少则２０％（日本），多则２２９％（中国大陆），整体设备订单成长率则较２００５年成长５１％，比２００５年底预测值多出２８．４亿美元。 ＳＥＭＩ在ＳＥＭＩＣＯＮＪａｐａｎ展会上发布了年终版半导体资本设备共识预测（ＳＥＭＩＣａｐｉｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｎ－ｓｅｎｓｕｓＦｏｒｅｃａｓｔ），预计２００７年全球半导体制造设备市场销售增长减缓为３％，达到４１６．８亿美元；２００８年全球半导体设备市场将出现衰退，下滑１．５％；而到２００９年及２０１０年恢 长６％达到３０６．１亿美元，封装设备领域增长１１％至２７．２亿美元，而测试设备领域预计将出现１５％下滑 了１２．４％。表二为按地区划分的市场销售额，包括往年的实际销售额和未来的预测。

虽然半导体设备市场有一定的起伏，但是很明显，市场的前景非常好，总体一直是稳中有升。中国大陆２００６年半导体设备销售额超过２３亿美元，比２００５年增长了７４．４％，中国大陆的市场销售额一直呈上升趋势，国内半导体设备具有非常诱人的市场前景。这和中国半导体产业的快速发展有着直接关系，中国的市场也越来越引起国际半导体设备厂商的重视，投资的力度会越来越大，对我们国内半 复增长，预计实现高个位数增速，至５４．７亿美元。表一为按设备类型２０１０年销售额达到４７９．９亿美元。 ＳＥＭＩ总裁兼ＣＥＯＳｔａｎｌｅｙＴ．Ｍｙｅｒｓ表示，２００７年半导体制造、封 划分的市场销售额，包括往年的实际销售额和未来的预测。 从区域市场分析，北美、日本及 下降装及测试设备销售情况略高于去年，欧洲半导体设备市场出现下滑，成为业界历史上销售额第二高的一年。ＳＥＭＩ成员将继续推进半导体制造设备的强势增长，预计到２０１０年市场销售额达到４８０亿美元。 从设备类型分析，占有最大份额的晶圆处理设备领域２００７年将增 幅度分别为８．９％、３．１％及１１．７％；而台湾和中国大陆销售增长幅度最大，分别为２８．９％和２３．８％，台湾地区销售额达到９４．２亿美元，有史以来第二次超过日本；南韩市场略微增长５．２％，其余地区市场也下降 ４０半导体行业

半导体工艺主要设备大全

清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅 片的清洗。超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器，以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。超声波清洗机（超声波清洗器）利用空化效应，短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净，超声波清洗机对清洗器件的养护，提高寿命起到了重要作用。CSQ 系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统，有效提高了清洗效率；设置时间控制装置，清洗方便；具有频率自动跟踪功能，清洗效果稳定；多种机型、结构设计，适应不同清洗要求。CSQ 系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件，医疗设备、精密偶件、化纤行业（喷丝板过滤芯）等的清洗；对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡，涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。恒威公司生产CSQ 系列超声波清洗机具有以下特点：不锈钢加强结构，耐酸耐碱；特种胶工艺连接，运行安全；使用IGBT 模块，性能稳定；专业电源设计，性价比高。反渗透纯水机去离子水生产设备之一，通过反渗透原理来实现净水。 纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备，去离子水有毒，不可食用。 净化设备主要产品：水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI 装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV 紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。 风淋室：运用国外先进技术和进口电器控制系统, 组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广 泛用于微电子医院制药生化制品食品卫生精细化工精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用 防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备. 抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。化学机械抛光时，旋转的工件以一定的压力压在旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动，并产生化学反应，工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械作用去除，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工，人们称这种CMP 为游离磨料CMP 。 电解抛光电化学抛光是利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。将电化学预抛光和机械精抛光有机的结合在一起，发挥了电化学和机构两类抛光特长。它不受材料硬度和韧性的限制，可抛光各种复杂形状的工件。其方法与电解磨削类似。导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石，接到电源的阴极，被抛光的工件（如模具）接到电源的阳极。 光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发 单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠氮醌类化合

2019年半导体行业发展及趋势分析报告

2019年半导体行业发展及趋势分析报告 2019年7月出版 文本目录 1LED/面板相继崛起，下一步主攻半导 体 . (5) 1.1、大陆LED/面板竞争优势确立，超越台湾已成必 然 . (5) 1.2、半导体为当前主攻方向，封测能否率先超 越？ (8) 1.2.1、IC 设计与制造差距较大，尚需时 间 (9) 1.2.2、封测端实力逼近，将率先超 越 (10) 2大陆迎半导体黄金发展期，封测为最受益环 节 (11) 2.1、全球半导体前景光明，大陆半导体将迎来黄金发展 期 (11) 2.1.1、设备出货/资本开支增长，全球半导体前景光 明 . (11) 2.1.2、政策支持叠加需求旺盛，中国半导体迎黄金十 年 (13) 2.2、前端崛起，封测环节最为受 益 (17) 2.2.1、大陆IC 设计厂商高增长，封测订单本土 化 (17) 2.2.2、大陆制造端大局投入，配套封测需求上 升 (19)

2.2.3、大陆封测行业增速超越全 球 (19) 3后摩尔时代先进封测带来行业变局，国内企业加速突 围 (20) 3.1、摩尔定律走向极限，先进封测引领行业变 局 (20) 3.2、Fan-out ：未来主流，封测厂向前道工艺延 伸 . (22) 3.2.1、Fan-out 引领封装技术大幅进步，必为首 选 . (22) 3.2.2、国际大客户引领，市场规模高速增 长 (24) 3.2.3、长电/华天皆有布局，占据领先地 位 . (26) 3.3、SiP ：集成度提升最优选择，封测厂向后道工艺延 伸 . (27) 3.3.1、SiP 为集成度提升最优选择，苹果引领SiP 风 潮 . (27) 3.3.2、长电SiP 获大客户订单，迎来高速增 长 . (29) 3.4、TSV ：指纹前置及屏下化必备技 术 (30) 3.4.1、指纹前置及屏下化将成主流，封装形式转向 TSV (30) 3.4.2、华天/晶方为主全球TSV 主流供应商，深度受 益 . (34) 4催化剂：2019H2半导体有望迎来强劲增 长 . (34) 4.1、传统旺季+库存调整结束+智能机拉货，景气度向 上 (34)

3--半导体光刻技术及设备的发展趋势

半导体光刻技术及设备的发展趋势 姚达1,刘欣2,岳世忠3 (11中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳110032;21中国人民解放军91550部队,辽宁大连116000;31北京大学软件与微电子学研究院,北京100871) 摘要:随着芯片集成度的不断提高、器件尺寸的不断缩小,光刻技术和光刻设备发生着显著变化。通过对目前国内外光刻设备生产厂商对下一代光刻技术的开发及目前已经应用到先进生产线上的光刻技术及设备进行了对比研究,对光刻技术和光刻设备的发展趋势进行了介绍,并对我国今后半导体光刻技术及设备的发展提出了合理化建议。 关键词:光刻;光刻机;分辨率;掩模;焦深;曝光 中图分类号:T N30517 文献标识码:A 文章编号:10032353X(2008)0320193204 Trends of Lithography Technology&Equipments for Semiconductor F abrication Y ao Da1,Liu X in2,Y ue Shizhong3 (11The47th Research Institute,CETC,Shenyang110032,China;21Unit91550,P LA,Dalian116000,China; 31School o f So ftware and Microelectronics,Peking Univer sity,Beijing100871,China) Abstract:Lithography technology and equipments are in a significant im provement with high chip integration and the device size scaling down.The development trends of lithography and equipments for semiconductor fabrication are discussed through the current requirements for next generation lithography technology of lithography equipment manu factμrers domestic and abroad,and by com paring the lithography technology and equipments applied to advanced production line,and reas onable proposal development trend is given. K ey w ords:lithography;mask aligner;res olution;mask;depth of focus(DOF);exposure EEACC:2550G 0　引言 光刻技术从诞生以来,在半导体加工制造行业中,作为图形转移技术而广为应用。随着芯片集成度的不断提高、器件尺寸的不断缩小以及器件功能的不断提高,作为半导体加工技术中最为关键的光刻技术和光刻工艺设备,必将发生显著的变化。光刻工艺中通常所使用的光源是由水银蒸汽发射的紫外光,波长为366、405、436nm[1]。目前为了提高曝光分辨率,降低所使用的曝光光源也是光刻技术和设备发展的一个趋势。光刻机的主要构成包括曝光光源、光学系统、电系统、机械系统和控制系统组成。其中光学系统是光刻机的核心。光刻机的曝光方式一般根据掩模版和晶圆的距离大致分为三种方式:接触式、接近式和投影式[2]。 1　推动光刻技术和设备发展的动力经济利益是Si片直径由200mm向300mm转移的主要因素。300mm的Si片出片率是200mm的215倍。300mm工厂的投资为15～30亿美元,其中约75%的资金用于设备投资,因此用户要求设备能向下延伸3～4代。300mm片径是从180nm技术节点 趋势与展望 Outlook and Future

【发展战略】我国半导体产业的现状和发展前景

五、半导体篇 ——我国半导体产业的现状和发展前景 电子信息产业已成为当今全球规模最大、发展最迅猛的产业，微电子技术是其中的核心技术之一（另一个是软件技术）。现代电子信息技术，尤其是计算机和通讯技术发展的驱动力，来自于半导体元器件的技术突破，每一代更高性能的集成电路的问世，都会驱动各个信息技术向前跃进，其战略地位与近代工业化时代钢铁工业的地位不相上下。 当前，世界半导体产业仍由美国占据绝对优势地位，日本欧洲紧随其后，韩国和我国台湾地区也在迅速发展。台湾地区半导体工业已成为世界最大的集成电路代工中心，逐步形成自己的产业体系。 我国的微电子科技和产业起步在50年代，仅比美国晚几年。计划经济时期，由于体制的缺陷和其间10年“文革”，拉大了和国际水平的差距。进入80年代，我国面对国内外微电子技术的巨大反差和国外对我技术封锁，我们没有能够在体制和政策上及时拿出有效应对措施。国有企业无法适应电子技术的快节奏进步，国家协调组织能力下降，科研体制改革缓慢，以致1980～1990年代我国自主发展半导体产业的努力未获显著效果。 “市场‘开放’后，集成电路商品从合法、不合法渠道源源涌入，集成电路所服务的终端产品，以整机或部件散装的形式，也大量流入，但人家确实考虑到微电子的战略核心性质，死死卡住生产集成电路的先进设备，不让进口，在迫使我们落后一截，缺乏竞争力的同时，又时刻瞄准我们科研与生产升级的潜力，把我们的每一次进步扼杀在萌芽状态，冲垮科技能力，从外部加剧我们生产与科研的脱节，迫使我们不得不深深依赖他们。……我们的产业环境又多多少少带有计划色彩，不能很快与国际接轨，其中特别是对微电子产业发展有重大影响的企业制度、资本市场、税收政策、科研体制等，又不适应市场经济要求，使得我们在国际竞争中缺乏活力”。1 20世纪90年代，我国半导体产业的增长速度达到30%以上，但其规模仅占世界半导体子产业的1%，仅能满足大陆半导体市场的不足10%。即使“十五”期间各地计划的项目都能如期实施，到2005年，我国半导体产业在世界上的份额，顶多占到2%～3%。自己的设计和制造水平和国际先进水平的差距很大，企业规模小、重复分散、缺乏竞争力，基本上是跨国公司全球竞争战略的附庸，自己的产业体系还没有成形。 我国半导体产业如此落后的现状，使得我国的经济、科技、国防现代化的基础“建筑在沙滩上”。在世界微电子技术迅猛发展的情况下，我国如不努力追赶，就会在国际竞争中越来越被动，对我国未来信息产业的升级和市场份额的分配，乃至对整个经济发展，都可能造成十分不利的影响。形势逼迫我国必须加快这一产业的发展。“十五”计划中，加快半导体产业的发展被放在重要地位，这是具有重大意义的。 发展中国家要追赶国际高科技产业的步伐，一般都会面临技术、资金、管理、市场的障碍。高科技的产业化是一个大规模的系统工程，需要科研和产业的紧密结合，以及各部门的有效协调，而这些都不是单个企业所能跨越得过去的。在市场机制尚未成熟到有效调动资源的情况下，高层次的组织协调和扶持是必需的。构建具有较高透明度的政策环境和市场环境。有助于鼓励高科技民营企业进入电路设计业领域，鼓励生产企业走规模化和面向国内市场自主开发的路子，形成产业群体。 1许居衍院士，2000年。

半导体工艺及芯片制造技术问题答案(全)

常用术语翻译 active region 有源区 2.active ponent有源器件 3.Anneal退火 4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常压化学气相淀积 5.BEOL（生产线）后端工序 6.BiCMOS双极CMOS 7.bonding wire 焊线，引线 8.BPSG 硼磷硅玻璃 9.channel length沟道长度 10.chemical vapor deposition (CVD) 化学气相淀积 11.chemical mechanical planarization (CMP)化学机械平坦化 12.damascene 大马士革工艺 13.deposition淀积 14.diffusion 扩散 15.dopant concentration掺杂浓度 16.dry oxidation 干法氧化 17.epitaxial layer 外延层 18.etch rate 刻蚀速率 19.fabrication制造 20.gate oxide 栅氧化硅 21.IC reliability 集成电路可靠性 22.interlayer dielectric 层间介质（ILD） 23.ion implanter 离子注入机 24.magnetron sputtering 磁控溅射 25.metalorganic CVD(MOCVD)金属有机化学气相淀积 26.pc board 印刷电路板 27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等离子体增强CVD 28.polish 抛光 29.RF sputtering 射频溅射 30.silicon on insulator绝缘体上硅（SOI）

半导体的生产工艺流程

半导体的生产工艺流程 微机电制作技术，尤其是最大宗以硅半导体为基础的微细加工技术 (silicon-basedmicromachining)，原本就肇源于半导体组件的制程技术，所以必须先介绍清楚这类制程，以免沦于夏虫语冰的窘态。 一、洁净室 一般的机械加工是不需要洁净室(cleanroom)的，因为加工分辨率在数十微米以上，远比日常环境的微尘颗粒为大。但进入半导体组件或微细加工的世界，空间单位都是以微米计算，因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上，便有可能影响到其上精密导线布局的样式，造成电性短路或断路的严重后果。为此，所有半导体制程设备，都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中，这就是洁净室的来由。洁净室的洁净等级，有一公认的标准，以class10为例，意谓在单位立方英呎的洁净室空间内，平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。所以class后头数字越小，洁净度越佳，当然其造价也越昂贵。为营造洁净室的环境，有专业的建造厂家，及其相关的技术与使用管理办法如下： 1、内部要保持大于一大气压的环境，以确保粉尘只出不进。所以需要大型 鼓风机，将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中。 2、为保持温度与湿度的恒定，大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统 中。换言之，鼓风机加压多久，冷气空调也开多久。 3、所有气流方向均由上往下为主，尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆 放调配，使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。 4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。 5、所有人事物进出，都必须经过空气吹浴(airshower)的程序，将表面粉尘 先行去除。 6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源，为此务必严格要求进出使用人 员穿戴无尘衣，除了眼睛部位外，均需与外界隔绝接触(在次微米制程技术的工厂内，工作人员几乎穿戴得像航天员一样。)当然，化妆是在禁绝之内，铅笔等也禁止使用。 7、除了空气外，水的使用也只能限用去离子水(DIwater,de-ionizedwater)。 一则防止水中粉粒污染晶圆，二则防止水中重金属离子，如钾、钠离子污染金氧半(MOS)晶体管结构之带电载子信道(carrierchannel)，影响半导体组件的工作特性。去离子水以电阻率(resistivity)来定义好坏，一般要求至 17.5MΩ-cm以上才算合格；为此需动用多重离子交换树脂、RO逆渗透、与 UV紫外线杀菌等重重关卡，才能放行使用。由于去离子水是最佳的溶剂与清洁剂，其在半导体工业之使用量极为惊人！ 8、洁净室所有用得到的气源，包括吹干晶圆及机台空压所需要的，都得使 用氮气(98%)，吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮！以上八点说明是最基本的要求，另还有污水处理、废气排放的环保问题，再再需要大笔

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs 等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构

的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，

半导体工艺新发展概述

半导体工艺新发展概述 发表时间：2018-06-05T16:01:48.103Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：顾荣军孙远见张雪玲 [导读] 摘要：半导体是我们生活当中的重要材料类型，在特征尺寸不断缩小的过程中，新技术与材料也具有了重要的产生价值。 江苏新苏机械制造有限公司江苏省无锡市 214000 摘要：半导体是我们生活当中的重要材料类型，在特征尺寸不断缩小的过程中，新技术与材料也具有了重要的产生价值。在本文中，将就半导体工艺新发展进行一定的研究。 关键词：半导体；工艺；发展概述； 1 引言 在半导体技术发展当中，特征尺寸的缩小是其一项重要的标志，在有效等比缩小的过程中，其主要研究方面即通过提高器件速度以及在芯片上对更多的功能与器件进行提升，以此实现整体性能的提升。对此，即需要做好半导体技术的研究把握，更好的做好其应用。 2 应变硅技术 在现今晶体管沟道区域当中，在迁移率不断增强的过程当中，也获得了较为显著的性能收益。同其余性能提升方式相比，以该技术实现芯片性能的提升则成为了非常重要的一项内容。就目前来说，应变工程技术在晶体管沟道内的载流子迁移率方面具有了较为广泛的应用，在栅氧厚度保持不变的情况下，使得驱动电流因此获得了较大的增长。从本质上来说，其具有两种应变类型，即本征应变以及工艺致应变。其中，工艺致应变即仅仅在单个方向上具有应变的产生，而本征应变则体现在应变绝缘层上硅晶圆当中。对于电子来说，其在硅衬底上具有最快的移动速度，在该种情况下，能够对几何性能进行充分发挥的混合晶向方案即得到了提出。在实际应用当中，应变物所具有的一项重要优势即相互间能够叠加，对于半导体制造商，其通过SiGe源以及压应力衬垫等技术的结合性应用，则能够在对晶体管迁移率提升量进行获得的基础上使期间因此具有更大的驱动电流。除了能够为逻辑器件带来优点，应变方式的应用也能够增加NAND闪存电荷的保存时间，在降低隧穿泄露电流的基础上实现DRAM刷新时间的增加。 目前，已经出现了一种将SiGe埋层应变实现对nFET器件沟道引入的新方式，对于所嵌入的SiGe来说，其通常应用在pEFT当中实现对沟道压应变的引入，该方式也称之为反嵌入SiGe法。目前，IBM公司已经通过SiGe发的应用对沟道当中的单轴张应变进行形成，同无应变类型器件相比，具有40%的迁移率提升以及15%的驱动电流提升。在沟道当中，可通过SiGe应变结构实现沟道当中的应变，且可实现对其余支撑技术形成沟道的叠加应用。而当SiGe较薄时，在限制应变外延缺陷的形成方面也具有有利作用。 3 超深亚微米技术 3.1 栅介质 在CMOS晶体管发展当中，栅介质是其中的重要组成部分，目前，栅氧化层氮化技术是晶圆制作当中的重要方式。氮氧化物是由SiO2所发展形成的，具有高击穿场电压、高介电常数以及低栅泄露的有点。在氮氧化技术不断研究的过程中，也对CMOS技术的发展起到了积极的推动作用。在氮实际引入当中，其可以分为化学、物理以及热这几种方式。在氮引入SiO2方面，则具有氮注入以及离子束建设这两种方式。对于这部分方式来说，其在实际应用当中具有无氢薄膜以及低温工作，其常用的化学方式为等离子体化学气相淀积法，能够在温度较低的环境下工作，且能够SiON薄膜实现在已有SiO2薄层以及硅上。热方法方面，则具有氮大气当中氧化层薄膜的退火处理。其中，热NH3氮化法以及等离子体法是最为常用的两种方式，通过这两种方式的应用，则能够有效达成高比例氮引入以及工艺控制的目标。在典型的氮化工艺当中，其主要工艺流程为：第一，高温NH3处理，即在原始SiO2当中实现氧气以及氮气的引入；第二，高温N2退火，从薄膜中对多余的H2进行排出；第三，低温O2浸泡，以此对前两个步骤当中所形成的SiON进行稳定处理。在这三个步骤当中，对于NH3的处理是一项关键性内容，这是因为对于器件性能来说，其将受到温度、时间以及NH3浓度的控制。高k栅极电介质方面，目前研究工作的重点即是对高k电介质/多晶硅栅极结构的测试。同时，研究者在很多方面也加大了研究力度，试图实现对击穿现象的解释，即寻找到高k电介质迁移率降低的原因。在经过研究后，提出了部分载流子迁移降低问题出现的原因同低能量光学声子散射具有一定的联系，即高k材料高度以及软声子散射高度易极化键结构。对于其余原因来说，如库仓散热也将对迁移率造成降低，但也可以通过工艺优化方式的应用对这部分不利影响进行消除，即需要在实际处理当中对栅极漏电流以及迁移率方面做出适当的取舍。 3.2 Cu互连工艺 目前，集成电路制造技术已经跨入到了新的时代，同Al相比，Cu具有更优越的抗电迁移特性以及更低的电阻率，能够在实现较小RC 延迟形成的基础上使电路具有更高的可靠性，目前作为较为理想的互连线材料得到了应用。目前，大部分铜布线还处于0.18-10.13mm工艺，有四成的逻辑电路生产线在实际应用当中会对铜布线工艺进行使用。 目前，使用化学机械抛光的大马士革镶嵌工艺是目前成功在IC制造当中应用、且成熟的工艺。在该结构应用的情况下，能够有效提升铜互连的刻蚀特性，通过微通孔的应用进行上下层铜导线间的连接。在该工艺当中，通常会通过SiC以及SiN基扩散阻挡层的使用避免铜在电介质当中过多的扩散，在成型当中也将作为蚀刻停止层进行应用。同时，蚀刻停止层的质量以及沉积条件也将在较大程度上影响到器件

半导体行业发展趋势分析

半导体行业发展趋势分析 新型计算架构浪潮推动，中国半导体产业弯道超车机会来临

核心观点： ●2018，半导体市场供需两旺，中国市场迎弯道超车机遇 需求端新市场新应用推动行业成长：1）比特币市场的火爆带动矿机需求快速增加，ASIC 芯片矿机凭借设计简单，成本低，算力强大等优势被大量采用。国内ASIC 矿机芯片厂商比特大陆、嘉楠耘智、亿邦股份自身业绩高增长的同时，其制造与封测环节供应商订单快速增长。2）汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近，带动行业成长。供给端国内建厂潮加剧全球半导体行业资本开支增长，上游确定性受益。 ● 1 月半导体行情冰火两重天 A 股市场：18 年1 月以来（至1 月26 日）申万半导体指数下跌9.03%，半导体板块跑输电子行业5.9 个百分点，跑输上证综指16.59 个百分点，跑 输沪深300 指数17.72 个百分点；其中制造（-5.59%）>封装（-5.64%）> 分立器件（-5.66%）>存储器（-5.85%）>设计（-7.34%）>设备（-9.57%）> 材料（-11.17%）；估值大幅回落。海外市场：费城半导体指数上涨6.79%，创历史新高，首次超过2001 年最高值；矿机及人工智能带动GPU 需求量增长，英伟达作为全球GPU 龙头深度受益，1 月以来（至1 月26 日）股价上涨22.14%；设备龙头整体上涨。 ●12 月北美半导体设备销售额创历史新高，存储芯片价格平稳波动 根据WSTS 统计，11 月全球半导体销售额达376.9 亿美金，同比增长21.5%，环比增长1.6%，创历史新高。其中北美地区半导体11 月销售额87.7 亿美金，同比增长40.2%，环比增长2.6%，是全球半导体销售额增长最快区域。分版块看，12 月北美半导体设备销售额23.88 亿美金，同比增长27.7%，环比增长16.35%，创历史新高；存储芯片价格1 月以来（至1 月26 日）价格 波动。 ●投资建议 我们认为国内IC 产业进入加速发展时期，由市场到核“芯”突破这一准则不断延续，从智能手机领域起步，未来有望在人工智能、汽车电子、5G、物联网等新兴市场实现加速追赶。本月重点推荐卡位新兴应用市场，业绩快速成长的华天科技、长电科技，建议关注通富微电；同时下游资本开支扩张带给上游设备领域的投资机会，建议关注北方华创、长川科技。

谈半导体技术的应用与发展

半导体材料的应用与发展 【摘要】：半导体材料以其独特的优势和非凡的特性，已成为信息与新能源技术发展的基础。本篇文章通过对半导体材料的过去、现在和将来的简述以及近些年来发展的碳基材料石墨烯和碳纳米材料管做了概述，最后对半导体材料的发展前景进行展望。 【关键词】：半导体材料石墨烯碳纳米管 半导体材料作为现代信息和新能源技术的基础受到人们的广泛关注吗。它的发展和应用带给人们福音，尤其是在通信、高速计算、大容量信息处理、可再生清洁能源、空间防御、电子对抗以及武器装备的微型化、智能化等等这些对国民经济和国家安全至关重要的领域出现了巨大的进步，受到了人们的欢迎和重视。一、半导体的概念 物质存在的形式是多种多样的，有固体、液体、气体、离子体等。人们通常把导电性和导热性差的材料，如陶瓷、金刚石、人工晶体、琥珀和玻璃等成为绝缘体。而导电性、导热性都比较好的材料，如金、银、铜、铁、锡、铝等金属，称为导体。可以简单地把介于两者之间的，即介于到体育绝缘体之间的材料称为半导体，与金属和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的。直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。 二、半导体的发展 半导体材料的发现可以追溯到19世纪。1833年英国法拉第最先发现了硫化银材料的电阻随着温度的上升而降低，与金属的电阻随着温度的上升而增加的现象相反，从而发现了这种半导体特有的导电现象，不久以后，1893年，法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形式的结在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应。1873年，英国的史密斯发现了硒晶体材料的光电导现象。1874年德国的布劳恩观察到硫化铅与金属接触时的电导与外加的电场方向有关；如果把电压极性反过来，它就不导通了，这就是半导体的整流效应。同年，出生在德国的英国物理学家舒斯特有发现了铜与氧化铜的整流效应。上述半导体的这四个效应，虽然在1880年以前就先后被发现了。但是半导体这个名词大约到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。 20世纪初期，尽管人们对半导体认识比较少，但是对半导体材料的应用研究还是比较活跃的。20世纪20年代，固体物理和量子力学的发展以及能带论的不断完善，使半导体材料中的电子态和电子输运过程的研究更加深入，对半导体材料中的结构性能、杂质和缺陷行为有了更深刻的认识，提高半导体晶体材料的完整性和纯度的研究。20世纪50年代，为了改善晶体管特性，提高其稳定性，半导体材料的制备技术得到了迅速发展。尽管硅在微电子技术应用方面取得了巨大成功，但是硅材料由于受间接带隙的制约，在硅基发光器件的研究方面进展缓慢。随着半导体超晶体格概念的提出，以及分子束外延。金属有机气相外延和化学束外延等先进外延生长技术的进步，成功的生长出一系列的晶态、非晶态薄层、超薄层微结构材料，这不仅推动了半导体物理和半导体器件设计与制造从过去的所谓“杂质工程”发展到“能带工程”为基于量子效应的新一代器件制造与应用打下了基础。 20世纪80年代开始，随着扫描隧道显微术和原子力显微镜技术的发现与应用，纳米科学技术得到了迅速发展，使人们在原子、分子和纳米尺度的水平上操控。制造具有全新功能的材料与器件，于是以碳60、碳纳米管为代表的纳米材料以及半导体量子点、量子线材料及其半导体量子器件的研究称为材料科学研究领域

半导体技术发展史

中文摘要: 自从有人类以来，已经过了上百万年的岁月。社会的进步可以用当时人类使用的器物来代表，从远古的石器时代、到铜器，再进步到铁器时代。现今，以硅为原料的电子元件产值，则超过了以钢为原料的产值，人类的历史因而正式进入了一个新的时代，也就是硅的时代。硅所代表的正是半导体元件，包括记忆元件、微处理机、逻辑元件、光电元件与侦测器等等在内，举凡电视、电话、电脑、电冰箱、汽车，这些半导体元件无时无刻都在为我们服务。 关键字：半导体起源，半超导材料，硅材料，半导体器件，临界参量，半超导技术，半超导技术应用，半导体发展趋势。

Abstract Since there are human beings, have over millions of years. The progress of the society can be used when humans use objects to represent, bronze from the ancient stone age, the iron age, progress to. Nowadays, electronic components production using silicon as raw material, more than to steel as the raw material production, human history and thus entered a new era, also is the era of silicon. Silicon is representative of the semiconductor components, including memory element, microprocessor, logic components, optoelectronic devices and sensors and so forth, such as television, telephone, computer, refrigerator, car, the semiconductor elements in every hour and moment for our service Keyword Semiconductor origin, semi superconducting materials, silicon materials, element semiconductor devices, critical parameters, semi superconducting technology, semi superconducting technology, semiconductor development trend

半导体战略信息产业的未来发展趋势(精)

半导体战略信息产业的未来发展趋势 未来中国半导体产业将处于重大战略机遇期。全球半导体产业正在进行产业转移，发达国家在向高端产业链转移的同时，开始将芯片制造业向新兴国家转移。目前，中国半导体产业已经基本具备了迎接全球半导体产业转移的客观条件，总体看来我国半导体产业未来的发展趋势和主要创新板块依然集中在太阳能光伏产业、节能LED照明产业、半导体集成电路产业和光通信芯片产业等几大行业，具体分析如下。 一、太阳能光伏产业 中国太阳能电池产业近年来高速发展，承担了全球近一半的产能，产品主要销往欧洲国家。2009年世界太阳电池总产量为9340MW，中国太阳能电池产量为4382MW，占全球产量的46.92%，居世界第一，但95%以上产品出口国外。太阳能光伏整体产业链各个环节表现都较为突出。2009年，全国的多晶硅产量已达到1.8万～2万吨，2009年，中国太阳能光伏组件产量为2500MW左右，占全球的3成左右。2009年，太阳能光伏发电安装量为160MW，超过过去几十年累计安装量的总和。2008年之前，太阳能上游的多晶硅产业的提纯核心技术主要掌握在国外七大厂商手中。美国的Hemlock、挪威的REC、美国的MEMC、德国的Wacker，以及日本的Tokuyama、Mitsubishi鄄Material和SumitomoTitanium，他们垄断了全球的多晶硅料供应，获得了太阳能产业链中最丰厚的利润。 中国《新兴能源产业发展规划》2011～2020年指出，中国将对能源产业累计直接增加投资5万亿元。根据其具体细分，除核电和水电之外，可再生能源投资将达到2万~3万亿元，其中风电将占约1.5万亿元，太阳能投资则达到2000亿~3000亿元。《新兴能源产业发展规划》初步计划到2020年中国的水电装机容量达到3.8亿千瓦，风电装机1.5亿千瓦，核电装机大约7000~8000万千瓦，生物质发电3000万千瓦，太阳能发电装机容量达到约2000万千瓦。相比2007年颁布