前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文1

我們將半導(dǎo)體技術(shù)未來面臨的挑戰(zhàn)分為“近期(從現(xiàn)在開始直至2016年)”和“遠(yuǎn)期(2017年以后)”兩部分。

3.1 概述

工業(yè)界的持續(xù)研發(fā)努力使得按比例縮小的進(jìn)程重新加速并多樣化。閃存器件的按比例縮小仍然是2年一個(gè)周期,直至2010年。MPU則是兩年半一個(gè)周期,直至2013年;而DRAM則是3年一個(gè)周期。因此,“節(jié)點(diǎn)(node)”這個(gè)詞不再能夠?qū)?a href="http://www.east68.cn/haowen/236741.html" target="_blank">技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行清晰的定義。在“工藝集成、器件和結(jié)構(gòu)”一章中,我們可以看到有很多種改進(jìn)MOSFET性能的方法,我們稱之為平面體MOSFET、FD-SOI MOSFET和Fin-FET的“并行發(fā)展”。

ITRS已經(jīng)開始進(jìn)入新的時(shí)代,業(yè)界開始應(yīng)對(duì)CMOS按比例縮小的理論極限問題。有很多技術(shù)方面的挑戰(zhàn),包括圖形生成、先進(jìn)材料、形變工程(特別是對(duì)非平面器件結(jié)構(gòu)),結(jié)的漏電、工藝控制,以及可制造性等。這些技術(shù)挑戰(zhàn)還包括CMOS器件和新的類型的存儲(chǔ)器器件的SoC和SiP集成。為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,需要面對(duì)所有這些基礎(chǔ)性的問題。

每個(gè)國際技術(shù)工作組提出的困難和挑戰(zhàn)收集在一起,歸總成為“綜述”一章中的“嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)”一節(jié)。這一節(jié)是為了幫助讀者從整體上把握重大技術(shù)問題。

這些困難和挑戰(zhàn)分成兩大類:一是提高性能;二是經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行生產(chǎn)。它們也被歸結(jié)在路線圖的“近期(從2009年到2016年)”和“遠(yuǎn)期(從2017年到2024年)”時(shí)間框架之內(nèi)。

3.2 近期的挑戰(zhàn)

3.2.1 提高性能

1.邏輯器件的按比例縮小[工藝集成、器件和結(jié)構(gòu),前端工藝,建模和模擬,以及計(jì)量]

平面CMOS工藝的按比例縮小將面臨著顯著的挑戰(zhàn)。按比例縮小的常規(guī)路徑是通過減薄柵介質(zhì)的厚度,縮短?hào)砰L,并增加溝道摻雜濃度。這種方法可能不再滿足性能和功耗所設(shè)定的應(yīng)用需求。新材料系統(tǒng)和新的器件架構(gòu)的引入,以及連續(xù)工藝控制的改善,需要突破按比例縮小的壁壘。

等效柵氧化層厚度(EOT)的減薄將繼續(xù)成為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),特別是對(duì)高性能和低運(yùn)行功耗應(yīng)用來說,更是如此,盡管高κ金屬柵材料(HKMG)已經(jīng)開始得到使用。界面層的按比例縮小和/或硅-高κ界面的質(zhì)量對(duì)22 nm及更先進(jìn)的技術(shù)代的EOT按比例縮小來說,是十分重要的。引入更高介電常數(shù)(高κ)的介質(zhì)材料,同時(shí)又抑制由于帶隙變窄引起的隧穿電流,也是近期需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。需要綜合優(yōu)化完整的柵層疊材料系統(tǒng)、最優(yōu)的器件特征(功耗和性能)以及成本。這些材料的變化給MOSFET技術(shù)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),而二氧化硅/多晶硅在長期以來作為最可靠的柵層疊系統(tǒng)一直扮演著關(guān)鍵的角色。

平面MOSFET需要高溝道摻雜以控制短溝效應(yīng),需要折中的因素是遷移率退化和增加的漏電功耗。在按比例縮小的器件中,使用摻雜來控制閾電壓也會(huì)導(dǎo)致閾電壓的離散性的增加,在電源電壓按比例降低的過程中,給電路設(shè)計(jì)帶來了困難。預(yù)期將會(huì)出現(xiàn)新的器件結(jié)構(gòu),例如多柵MOSFET(例如finFET)和超薄體FD-SOI。特別困難的問題是對(duì)超薄MOSFET的厚度的控制,包括它的離散性。對(duì)這些問題的解決方案應(yīng)該是在電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)方面同時(shí)進(jìn)行改善。

2.存儲(chǔ)器器件的按比例縮小[工藝集成、器件和結(jié)構(gòu),新興器件研究,前端工藝,建模和模擬,以及計(jì)量]

工業(yè)界的持續(xù)研發(fā)努力使得按比例縮小技術(shù)得以加速并變得多樣化。基礎(chǔ)的存儲(chǔ)器包括獨(dú)立的和嵌入式的DRAM、SRAM以及NAND和NOR閃存。新型的存儲(chǔ)器包括硅/氧化層/氮化層/氧化層/硅(SONOS)、鐵電RAM(FeRAM)、磁RAM(MRAM)和相變存儲(chǔ)器(PCM)。

DRAM器件的挑戰(zhàn)是:在特征尺寸不斷減小的情況下實(shí)現(xiàn)足夠的存儲(chǔ)電容,高κ介質(zhì)實(shí)現(xiàn),低漏電流存取器件設(shè)計(jì),以及對(duì)字線和位線的低方塊電阻材料。對(duì)獨(dú)立的DRAM,高κ材料當(dāng)前被用于SIS結(jié)構(gòu)的溝槽電容器。在2007年,需要實(shí)現(xiàn)金屬頂部電極,而在2009年,當(dāng)50 nm以下的特征尺寸需要使用介電常數(shù)高于60的介質(zhì)時(shí),可能需要實(shí)現(xiàn)帶有高κ介質(zhì)的完整的MIM結(jié)構(gòu)。在SOC應(yīng)用中,嵌入式的DRAM將帶來新增的集成方面的挑戰(zhàn),例如:層疊電容器周圍的深接觸孔所需的接地規(guī)則和邏輯器件的接觸接地規(guī)則之間的匹配。

與層疊電容器相比,溝槽DRAM所需的先進(jìn)電容器材料要推遲幾年才能實(shí)現(xiàn),然而,對(duì)層疊電容器DRAM的單元尺寸因子是6,而溝槽DRAM的單元尺寸因子仍然是8。用于溝槽電容器的新的單元概念,依賴于能否使用3D陣列晶體管結(jié)構(gòu)對(duì)常規(guī)的平面轉(zhuǎn)移器件進(jìn)行替代,預(yù)期在65 nm技術(shù)代將得到使用,以緩解器件的按比例縮小問題。

閃存市場(chǎng)的快速膨脹將使得業(yè)界更加關(guān)注這些器件的材料和工藝方面的挑戰(zhàn)。隨著它們市場(chǎng)的加速發(fā)展,閃存器件正在成為關(guān)鍵尺寸按比例縮小和材料技術(shù)的新的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力。NAND閃存器件的有效尺寸F,現(xiàn)在看起來要領(lǐng)先于DRAM的半節(jié)距尺寸。

閃存器件的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是隧道介質(zhì)的不可按比例縮小性、多晶間介質(zhì)的不可按比例縮小性、介質(zhì)材料特性,以及尺寸的控制等。在閃存器件中,連續(xù)的按比例縮小和寫入電壓的降低需要使用更薄的多晶間氧化物和隧道氧化物。隧道氧化物必須要足夠厚,以保證足夠的保持時(shí)間;同時(shí)要足夠薄,使得擦除/寫入比較容易。多晶間介質(zhì)必須要足夠厚,以保證保持時(shí)間;同時(shí)需要足夠薄,以便保持幾乎恒定的耦合比。隨著相鄰的多晶硅柵的縮小,控制柵多晶硅和浮柵的邊緣的交迭將不再可行。因此,高κ層間介質(zhì)需要保持可接受的耦合比水平。閃存的挑戰(zhàn)也包括進(jìn)入主流制造領(lǐng)域,以及新的存儲(chǔ)器類型和存儲(chǔ)概念,例如MRAM、相變存儲(chǔ)器和FeRAM。MRAM單元尺寸的可按比例縮小性和寫入功耗的降低需要在2008年就得到解決。FeRAM的關(guān)鍵問題與單元的耐久性、電源和單元尺寸的可按比例縮小性有關(guān)。MRAM和FeRAM繼續(xù)發(fā)展的另一個(gè)困難是它們可以經(jīng)濟(jì)有效地和邏輯電路技術(shù)集成在一起。FeRAM要更加困難一些,而MRAM看起來似乎更加適合與后道流程集成在一起。如果能成功實(shí)現(xiàn)交叉點(diǎn)二極管(cross-point diode)和3D集成的話,那么,合成/過渡金屬氧化物阻性單元(Complex/transitional metal oxides resistive cell)有潛力用于高密度應(yīng)用。

3.高性能和低成本的RF和模擬/混合信號(hào)解決方案[用于無線通信的射頻和模擬/混合信號(hào)技術(shù)]

在

信號(hào)隔離,特別是芯片的數(shù)字電路與模擬電路之間的信號(hào)隔離,隨著芯片的復(fù)雜度和工作頻率的日益增加和電源電壓的日益降低,將變得越來越具有挑戰(zhàn)性。通過電源和地耦合的噪聲,可以通過設(shè)計(jì)技術(shù)來應(yīng)對(duì),降低襯底耦合的噪聲可能需要大量的創(chuàng)新。

4.新的柵層疊工藝和材料[工藝集成、器件和結(jié)構(gòu),以及前端工藝]

等效柵氧化層厚度的不斷降低,已經(jīng)開始成為與未來器件按比例縮小相關(guān)聯(lián)的最困難的挑戰(zhàn)之一。更高的介電常數(shù)(高κ)和金屬柵電極需要在2008年前后開始引入。及時(shí)實(shí)現(xiàn)這些技術(shù),將需要應(yīng)當(dāng)對(duì)多個(gè)挑戰(zhàn)性的問題,包括對(duì)柵電極功函數(shù)的適當(dāng)調(diào)節(jié),保證充分的溝道遷移率,以及柵層疊的完整性等。由于界面層的控制和高κ材料的可用性等問題,在集成器件中,5?以下的高κ材料的可按比例縮小性仍然是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)遷移率和柵介質(zhì)漏電流的影響是在這個(gè)高度按比例縮小的EOT水平上需要積極應(yīng)對(duì)的問題。此外,高κ材料的可靠性,包括介質(zhì)擊穿特性(硬擊穿和軟擊穿),晶體管的不穩(wěn)定性(電荷陷阱、功函數(shù)穩(wěn)定性、金屬離子游離或擴(kuò)散)等問題,都必須要解決。

在2008年,在先進(jìn)的微處理器中實(shí)現(xiàn)了基于硅的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵層疊方面的重要突破,即使用基于鉿的介質(zhì)(介電常數(shù)值大約為20)來取代氮化SiO2介質(zhì)。摻n的和摻p的多晶硅柵電極也被雙功函數(shù)金屬柵所取代,消除了多晶硅的耗盡效應(yīng)。然而,使用適當(dāng)?shù)慕饘贃挪⒃?6 nm技術(shù)代將柵氧化層的EOT減薄到0.8 nm以下,以及在16 nm技術(shù)代以后減薄到0.6 nm以下,仍然是未來與器件按比例縮小相關(guān)的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。需要更高介電常數(shù)的介質(zhì)并具有和硅之間的足夠的導(dǎo)帶和價(jià)帶的便宜,以及更薄的界面二氧化硅層。減少多柵器件的柵層疊的界面態(tài)是16 nm及更先進(jìn)的技術(shù)代的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。另一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是高κ介質(zhì)和硅之間的界面層的按比例縮小,同時(shí)不產(chǎn)生由越來越明顯的庫侖散射和遠(yuǎn)程聲子散射導(dǎo)致的溝道遷移率惡化。更高遷移率的材料,例如鍺,鍺硅,以及III-V族化合物半導(dǎo)體,將會(huì)被用來增強(qiáng)溝道載流子輸運(yùn)能力,這給未來的高κ介質(zhì)層疊帶來額外的困難,這是因?yàn)閷盈B結(jié)構(gòu)的表面特性比較復(fù)雜,并缺乏高質(zhì)量的自然的界面氧化層。必須要解決對(duì)更新的高κ氧化層材料的可靠性的要求,包括介質(zhì)擊穿特性(硬擊穿和軟擊穿),晶體管不穩(wěn)定(電荷陷阱、功函數(shù)穩(wěn)定性等)。

DRAM的不斷地按比例縮小使得我們必須在更小的單元面積中制備存儲(chǔ)器電容,同時(shí),為了保證被存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性,也要求電容數(shù)值至少不能低于25～35 fF。這導(dǎo)致了高介電常數(shù)(高κ)介質(zhì)材料的引入,例如四方晶系的氧化鋯、氧化鉭、摻雜Ba/Ti的高κ介質(zhì)或這些材料的多組分層疊結(jié)構(gòu),以及3D存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。在亞45 nm技術(shù)代之后將等效氧化層厚度縮減到3 ?以下,同時(shí)保持很低的漏電流水平(每單元幾fA),是DRAM工業(yè)界面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

另一方面,對(duì)閃存器件,持續(xù)的按比例縮小和寫入電壓的降低,將需要使用更薄的多晶間和隧道氧化層。隧道氧化層必須要足夠厚以保證足夠的保持時(shí)間,但同時(shí)它也需要足夠地薄,以使得擦除和寫入變得更加容易。而多晶間的氧化物也必須要足夠厚以保證保持時(shí)間,同時(shí)又要足夠薄以保證幾乎恒定的耦合比。這個(gè)困難的折衷問題阻礙了按比例縮小,這需要將高κ材料和3D結(jié)構(gòu)的器件引入到閃存工藝。盡管通過電荷陷阱層或內(nèi)嵌的納米晶體層來取代浮柵會(huì)對(duì)按比例縮小有所幫助,但是,在讀寫循環(huán)中,如何在按比例縮小的器件空間內(nèi)的陷阱層中保持足夠多的電荷量以確保充分的讀出裕度,是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這在多級(jí)單元(MLC)中將變得更加嚴(yán)峻,在MLC中,不同的存儲(chǔ)位之間只有不到十個(gè)電子的差別。

5.32 nm和22 nm半節(jié)距[光刻]

32 nm半節(jié)距是光刻成像方案的一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。193 nm的水浸沒工藝的有限的數(shù)值孔徑難以充分解決這個(gè)節(jié)距的問題,除非通過雙圖形生成或曝光過程,將密集的節(jié)距分離成為更大的節(jié)距。然而,光刻的成本也將加倍。波長降至13.5 nm的遠(yuǎn)紫外線光刻(EUVL),要比ArF激光的水浸沒式光刻的波長短一個(gè)數(shù)量級(jí),給工業(yè)界帶來了發(fā)展摩爾定律的明確的希望。在半節(jié)距達(dá)到11 nm之前,不需要二次曝光,因此,對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)則的限制會(huì)更少。然而,EUVL仍然需要高能量、高效率的光源、更耐久的光刻膠、無缺陷和高平整度的掩模板,以及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。在這些領(lǐng)域內(nèi)的開發(fā)工作是很繁重的。多電子束無版光刻還處于早期開發(fā)階段,它有潛力消除掩模板存在的問題,取消一些限制性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)規(guī)則,并提供制造的靈活性。已經(jīng)有兩種早期的α級(jí)設(shè)備在開發(fā)之中。在展示高分辨率成像和CD控制方面,已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。還需要在制造設(shè)備的開發(fā)時(shí)間表、成本、缺陷、套刻精度、光刻膠等領(lǐng)域進(jìn)行研究。

對(duì)22 nm半節(jié)距光刻來說,水浸沒的193 nm掃描器和雙圖形生成方法,會(huì)嚴(yán)重地影響極大的掩模版誤差增強(qiáng)因子(mask error enhancement factor,MEEF)、晶圓線條邊緣粗糙性和設(shè)計(jì)規(guī)則限制等問題。通過兩次以上通過圖形生成工具可以以更高成本為代價(jià)對(duì)上述問題有所緩解。EUV系統(tǒng)的數(shù)值孔徑必須要提高到0.36以上,以便能夠使k1系數(shù)和用于32 nm半節(jié)距的0.25的半節(jié)距可比。增加成像透鏡的數(shù)量是可能的,但是會(huì)導(dǎo)致需要更高的能量源并限制吞吐率,因此,在經(jīng)濟(jì)上是缺乏吸引力的。多電子束無版光刻屆時(shí)將會(huì)得到更好的開發(fā),但是它無法支持在相同光刻場(chǎng)尺寸下增加像素?cái)?shù)量所需的高寫入速率或并行操作。如果能夠?qū)崿F(xiàn)每次曝光和工藝的成本不變,并且面積和基于掩模版的曝光工具類似,則它將很可能成為邏輯電路和存儲(chǔ)器應(yīng)用中最為經(jīng)濟(jì)的、受到廣泛歡迎的解決方案。

6.掩模版[光刻]

掩模版技術(shù)正在變得越來越昂貴和困難。掩模版的成本每經(jīng)歷一代,都會(huì)大幅上升。不斷增加的分辨率加上越來越大的掩模版誤差增強(qiáng)因子(mask error enhancement factor,MEEF),以及更高水平的母版增強(qiáng)技術(shù)(reticle enhancement technology,RET)使得掩模版的關(guān)鍵尺寸不均勻性和放置精度都難以得到滿足。掩模版的特征尺寸正在向亞分辨率(sub-resolution)方向發(fā)展,而有限的吸收厚度和極化的照明使得這些問題變得更加惡化。遠(yuǎn)紫外線(EUV)掩模版的要求更加嚴(yán)格,它需要無缺陷的超平基板,并且需要在無保護(hù)膜的情況下曝光。檢驗(yàn)先進(jìn)掩模版是非常昂貴和費(fèi)時(shí)的。對(duì)現(xiàn)實(shí)的檢驗(yàn)波長來說,檢驗(yàn)的分辨率已經(jīng)接近極限。對(duì)光化學(xué)的掩模版的檢測(cè)和驗(yàn)證最終對(duì)EUVL來說是不可避免的。這又進(jìn)一步增加了EUV掩模版基礎(chǔ)設(shè)施的成本和復(fù)雜性。

7.光刻膠[光刻]

光刻膠的線條邊緣粗糙度(Line edge roughness,LER)一直保持在相同的絕對(duì)值水平上,因此,它占關(guān)鍵尺寸的百分比更大了。隨著圖形的幾何尺寸的縮小,散粒噪聲開始成為問題。光刻膠在顯影以后的坍塌將會(huì)限制其高寬比在2.5-3之間,因此,減薄了每一代工藝進(jìn)步后的絕對(duì)光刻膠厚度。通過使用浸沒式光刻技術(shù),光刻膠材料的顯影過程必須要保證盡可能少出現(xiàn)由光刻膠引發(fā)的缺陷率,這進(jìn)一步限制了材料的選擇。對(duì)EUVL,光刻膠的氣體釋放會(huì)對(duì)精密的反射性光學(xué)表面形成污染。在為實(shí)現(xiàn)高吞吐率而選擇高靈敏度光刻膠、為降低散粒噪聲而選擇低靈敏度光刻膠、低LER等因素之間的折衷,將帶來更多的問題,而不僅僅是光刻膠坍塌問題。電子束光刻膠也必須在靈敏度、散粒噪聲和LER之間進(jìn)行折衷。但是靈敏度要求不像EUVL那么高。

8.CD和LEFF控制[前端工藝,光刻,工藝集成、器件和結(jié)構(gòu)]

隨著柵長的激進(jìn)的按比例縮小,關(guān)鍵尺寸(Critical Dimension,CD)的控制歷來都是光刻和刻蝕領(lǐng)域內(nèi)比較嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。特別是近來通常利用光刻膠的減量應(yīng)用和邊墻的剖面控制來使有效柵長(Leff)最小化,這使得關(guān)鍵尺寸控制變得越來越困難。盡管可接受的柵長3σ離散性被光刻和刻蝕技術(shù)以一個(gè)最優(yōu)的比例分擔(dān),但是兩種技術(shù)的容差都已經(jīng)接近了它們的極限。目的在于提高設(shè)計(jì)規(guī)則性的、限制性越來越強(qiáng)的設(shè)計(jì)規(guī)則已經(jīng)成為幫助實(shí)現(xiàn)近期按比例縮小的關(guān)鍵尺寸控制的主要促進(jìn)因素。線條邊緣粗糙度(LER)已經(jīng)成為器件離散性的關(guān)鍵因素。對(duì)LER的控制將給圖形生成工藝(刻蝕和光刻)和計(jì)量工作在精度和吞吐率方面帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。此外,新的柵材料和非平面晶體管結(jié)構(gòu)的引入面臨著多得多的挑戰(zhàn),包括選擇性刻蝕工藝和受控邊墻特征的各向異性等。

9.引入新材料以滿足導(dǎo)電性和介電常數(shù)的需求[互連]

為了盡量減少信號(hào)傳輸?shù)难舆t,工業(yè)界已經(jīng)在130 nm工藝中通過雙金屬鑲嵌工藝引入了高電導(dǎo)率金屬和低介電常數(shù)(低κ)材料。在45 nm技術(shù)代已經(jīng)開始引入更低介電常數(shù)的介質(zhì)。持續(xù)按比例縮小的互連給技術(shù)的開發(fā)和制造帶來了越來越大的挑戰(zhàn)。快速引入新的金屬/介質(zhì)系統(tǒng)變得十分重要。對(duì)低κ介質(zhì)材料,常規(guī)的方法是引入同質(zhì)的多孔低κ材料。減小由于可是和CMP工藝造成的κ值損耗對(duì)更加多孔的材料來說,變得越來越重要。另一個(gè)方法是空氣隙。它在低κ材料中加入更大體積的空氣隙,得到了更低的有效κ值,因而十分引人注目。在加入空氣隙的不同的技術(shù)中,可使用熱學(xué)方法或紫外線退化的犧牲層方法,是低成本方法之一。此外,低κ材料必須要有足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,以便能夠經(jīng)歷劃片、封裝和裝配過程而不受到損壞。對(duì)金屬而言,由于銅的金屬阻擋層或介質(zhì)界面及晶粒邊界處的電子散射造成的窄銅線的電阻率的上升速度越來越快。此外,需要使用非常薄的、保形的低電阻率阻擋層金屬和銅集成在一起,以實(shí)現(xiàn)需要的低電阻率和良好的可靠性。

10.設(shè)計(jì)出可制造的互連[互連]

導(dǎo)電的和低κ材料的集成必須要滿足材料、幾何尺寸、平面性和電學(xué)方面的需求。需要具有良好的機(jī)械、化學(xué)、熱學(xué)和物理特性的低κ材料和其它可能引起損傷的工藝(特別是干法和濕法刻蝕、灰化、濺射和拋光)以有利于制造的方式結(jié)合在一起。缺陷、離散性和成本都必須要特別地考慮以保證實(shí)現(xiàn)可制造的工藝。互連技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該能夠應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的按比例縮小或功能多樣的等效按比例縮小所面臨的性能、功耗和可靠性問題。由于傳統(tǒng)的按比例縮小的材料解決方案無法獲得足夠的性能,因此,近些年來提出了一些新技術(shù),例如3D結(jié)構(gòu)(包括密集節(jié)距硅通孔(tight pitch through silicon vias,TSV))或空氣間隙結(jié)構(gòu),不同的信令方法,新的設(shè)計(jì)和封裝選擇,使用不同的物理和激進(jìn)解決方案的新興的互連方案等。這些創(chuàng)新技術(shù)給新的材料系統(tǒng)、工藝集成和CMOS兼容性、計(jì)量、可預(yù)測(cè)的建模和用于互連封裝架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工具等,帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

11.電源管理[設(shè)計(jì)]

經(jīng)濟(jì)有效地從封裝好的芯片處去除熱量,使得在可預(yù)見的未來能夠保持穩(wěn)定。由于晶體管數(shù)量在每個(gè)技術(shù)代翻一番的推動(dòng),電源管理現(xiàn)在成了多數(shù)應(yīng)用門類中最主要的問題。電源管理方面的挑戰(zhàn)需要在多個(gè)層面上進(jìn)行應(yīng)對(duì),特別是系統(tǒng)、設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)。為了限制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)功率和漏電流功率的電路技術(shù)包括:多Vdd、時(shí)鐘分布的優(yōu)化、頻率分級(jí)、互連架構(gòu)、多Vt器件、良好的偏置、模塊關(guān)閉等。實(shí)現(xiàn)這些方法所面臨的挑戰(zhàn)包括:向系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求的向上擴(kuò)展,CAD設(shè)計(jì)工具在電源優(yōu)化方面的連續(xù)改善(包括針對(duì)工藝離散性的設(shè)計(jì)魯棒性),以及新器件架構(gòu)在漏電流和性能等方面的需求等。

12.用于高頻(高達(dá)160 GHz)應(yīng)用的電路元件和系統(tǒng)建模[建模和模擬]

對(duì)非準(zhǔn)靜態(tài)效應(yīng)、襯底噪聲、高頻和1/f噪聲、溫度和應(yīng)力與版圖的依賴性和寄生耦合等因素的精確、高效的建模是至關(guān)重要的。在把工藝凝聚到電路建模之前,需要提高包括統(tǒng)計(jì)數(shù)字(包括關(guān)聯(lián))的計(jì)算機(jī)效率,能夠連續(xù)地處理局域和全局的離散性。為了支持對(duì)器件和電路的同時(shí)優(yōu)化,需要支持使用工藝、器件/電路模擬的高效功能塊/電路級(jí)評(píng)估。需要有能夠用于III-V族半導(dǎo)體、CMOS和高壓器件的簡(jiǎn)化模型。還需要有用于可變電抗器、電感器、高密度電容器、變壓器和傳輸線的簡(jiǎn)化的可按比例縮放的模型。用于RF簡(jiǎn)化模型的參數(shù)提取或許能夠減少RF測(cè)量工作。參數(shù)應(yīng)該能夠從標(biāo)準(zhǔn)的IV曲線和C-V測(cè)量中提取出來,如果需要的話,應(yīng)該能支持模擬。極端的射頻應(yīng)用,例如77 GHz汽車?yán)走_(dá),已經(jīng)接近100 GHz的范圍。40 GHz應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的三次諧波失真需要將諧波建模推至120 GHz。對(duì)具有全局影響的效應(yīng)進(jìn)行建模變得越來越重要,例如串?dāng)_、襯底回路、襯底耦合、電磁輻射和熱效應(yīng)等等。需要將CAD工具進(jìn)一步提高,以支持異質(zhì)集成(SoC+SiP),通過對(duì)功能塊、互連、芯片和封裝的交互模擬,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同技術(shù)的處理,并覆蓋和結(jié)合不同的建模、仿真層次以及不同的模擬領(lǐng)域。

13.對(duì)納米結(jié)構(gòu)的前端工藝建模[建模和模擬]

先進(jìn)的超淺結(jié)的形成對(duì)支持器件特征的持續(xù)按比例縮小來說,是至關(guān)重要的。毫秒級(jí)的退火和SPER預(yù)期將會(huì)被廣泛用于減少擴(kuò)散并提高激活程度。在毫秒級(jí)的退火和SPER期間的摻雜物擴(kuò)散/激活以及損傷的進(jìn)程的建模能力和對(duì)模型參數(shù)的精確校準(zhǔn),是至關(guān)重要的。需要不同的溝道材料來增強(qiáng)遷移率,因此,需要對(duì)不同的硅基襯底材料進(jìn)行建模,包括Si、SiGe:C、Ge、SOI、外延層,以及超薄體器件。這類建模也需要考慮一些新增的因素,包括:薄層中的可能的各向異性、協(xié)同注入和應(yīng)力依賴性、層上的影響包括界面效應(yīng)和層形成的熱學(xué)過程。需要對(duì)先進(jìn)注入技術(shù)的建模,例如使用分子核素來減少損傷等技術(shù)。外延工藝,例如SiGe:C,需要擴(kuò)展用于具有復(fù)雜幾何形狀的多溝道器件,因此,對(duì)外延生長層的建模應(yīng)該包含形狀和形態(tài),這對(duì)優(yōu)化外延工藝是很有用處的。業(yè)界將繼續(xù)廣泛使用應(yīng)力來增強(qiáng)器件遷移率。需要對(duì)應(yīng)力做更精確的建模,包括工藝過程中的材料特性演進(jìn)(例如退火過程中的塑性變形、由于缺陷生成導(dǎo)致的應(yīng)力松弛等)。需要對(duì)計(jì)量和超淺結(jié)2D/3D摻雜、應(yīng)力剖面的反向建模持續(xù)地細(xì)化改善,以幫助對(duì)模擬模型和參數(shù)的校正。預(yù)期器件將會(huì)越來越偏離于準(zhǔn)2D,成為3D的器件,因此,需要更加先進(jìn)的3D網(wǎng)格,以提高3D計(jì)算效率和精度,特別是對(duì)可移動(dòng)邊界來說,就更加需要3D技術(shù)。建模層次將從原子級(jí)到連續(xù)性建模,用于對(duì)體硅和界面處的摻雜物和缺陷進(jìn)行建模,以幫助理解與納米級(jí)特征相關(guān)的效應(yīng)。高κ/金屬柵預(yù)期將成為基本的結(jié)構(gòu),因此,對(duì)高κ/金屬柵的功函數(shù)的建模是非常重要的。

3.2.2 經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行生產(chǎn)

1.最高質(zhì)量的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的按比例提升[設(shè)計(jì)]

每過一個(gè)技術(shù)周期,可用的晶體管數(shù)目增加一倍,設(shè)計(jì)復(fù)雜度也相應(yīng)增加。為了在工藝技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)保持設(shè)計(jì)質(zhì)量,設(shè)計(jì)生產(chǎn)率也應(yīng)該隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜度的增加而相應(yīng)增加。提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率及其IP可復(fù)用性是今后主要應(yīng)該考慮的問題。高層次抽象、基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)、多處理器的可編程性、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、模擬和混合信號(hào)電路的綜合等問題,對(duì)以和工藝技術(shù)代類似的發(fā)展速度來按比例提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率,有重要作用。經(jīng)濟(jì)有效的產(chǎn)品制造也需要在可制造設(shè)計(jì)方面獲得持續(xù)改善,特別是盡可能減小設(shè)計(jì)時(shí)器件的性能功率對(duì)器件離散性和版圖風(fēng)格的影響,光刻友好的設(shè)計(jì)(使常規(guī)的版圖風(fēng)格與越來越嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)則相一致),以及可測(cè)試設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)。進(jìn)一步改善的領(lǐng)域包括新設(shè)備、方法和軟件,用于:(1)有效地定位由DFT掃描診斷和BIST發(fā)現(xiàn)的問題;(2)物理失效分析技術(shù);(3)高效、地實(shí)現(xiàn)精整后的DFM解決方案。

2.實(shí)現(xiàn)越來越復(fù)雜的器件的測(cè)試[測(cè)試和測(cè)試設(shè)備]

設(shè)計(jì)和工藝之間的迭代改善過程進(jìn)一步增加了下一代技術(shù)的復(fù)雜性,這給量產(chǎn)提升的成品率學(xué)習(xí)過程帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。硅上的實(shí)際器件特征可能會(huì)依賴于版圖環(huán)境,有可能難以通過模型來描述。因此,異常的產(chǎn)品行為,無論是硬缺陷還是由參數(shù)漂移造成的缺陷,可能都會(huì)變得越來越惡化。對(duì)產(chǎn)品失效的測(cè)試和分析的效果和效率,成為成品率快速提升的關(guān)鍵性因素。盡管半導(dǎo)體失效分析將隨著技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,但是仍然需要付出更大的努力來縮短尋找產(chǎn)品失效的周期時(shí)間并通過工藝和設(shè)計(jì)方法來修正這些問題。

3.繼續(xù)對(duì)測(cè)試進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方面的按比例發(fā)展[測(cè)試和測(cè)試設(shè)備]

摩爾定律預(yù)測(cè)的繼續(xù)按比例縮小的經(jīng)濟(jì)性,并不能直接體現(xiàn)在測(cè)試上。可測(cè)試設(shè)計(jì)(Design For Test,DFT)的創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)化測(cè)試技術(shù)例如掃描測(cè)試等的廣泛使用,以及更高層次上的測(cè)試并行化的實(shí)現(xiàn),到目前為止都很成功地使測(cè)試成本得以控制。然而,對(duì)越來越復(fù)雜的器件、越來越高的質(zhì)量要求和對(duì)并行測(cè)試的實(shí)際限制,這些新的測(cè)試需求將在未來帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是測(cè)試工具(例如探卡)等,無法按比例提高,如果當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)繼續(xù)下去的話,可能會(huì)給總測(cè)試成本帶來影響。新器件架構(gòu)或集成方法的測(cè)試學(xué)習(xí)曲線的加速,對(duì)保持測(cè)試成本的按比例縮小曲線和整體技術(shù)成本的按比例縮小目標(biāo)的協(xié)同一致,是非常關(guān)鍵的。產(chǎn)品成本的優(yōu)化應(yīng)該在設(shè)計(jì)、制造、成品率學(xué)習(xí)以及對(duì)保證交付產(chǎn)品的整體質(zhì)量之間取得平衡。對(duì)自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備(ATE)的整個(gè)測(cè)試程序的自動(dòng)生成,測(cè)試的收斂和系統(tǒng)復(fù)雜性解決方案,測(cè)試硬件接口的模擬和建模的集成,以及將測(cè)試接口硬件和儀器的仿真和模擬集成到器件設(shè)計(jì)過程中去,給測(cè)試成本的按比例降低帶來了有挑戰(zhàn)性的機(jī)遇。

4.積極響應(yīng)迅速變化的復(fù)雜業(yè)務(wù)需求[工廠集成]

為了積極響應(yīng)客戶們迅速變化的復(fù)雜業(yè)務(wù)需求,除了集成的器件制造商(IDM)以外,不同的業(yè)務(wù)模式,例如無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)公司(fabless),代工廠,合資企業(yè)和外包等,近年來在世界各地不斷涌現(xiàn)并發(fā)展壯大。此外,必須要注意到,高混合度和低產(chǎn)量的制造業(yè)務(wù)模型的需求非常強(qiáng)烈,以便能夠及時(shí)響應(yīng)不同客戶們對(duì)SoC器件的需求。這些需求在幾個(gè)領(lǐng)域內(nèi)帶來了近期的挑戰(zhàn),例如:將更多的和不同類型的測(cè)試設(shè)備集成起來,軟件應(yīng)用,以及在降低快速量產(chǎn)提升時(shí)間的同時(shí)使用全功能的軟件系統(tǒng)來管理工廠的復(fù)雜性。

建立起包括從設(shè)計(jì)、掩模版制造、前端生產(chǎn)線(front-end-line,FEOL)、后端生產(chǎn)線(back-end-line,BEOL)到測(cè)試和封裝等在內(nèi)的信息交換/控制系統(tǒng),是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)工廠產(chǎn)能和性能的建模以優(yōu)化產(chǎn)出,改善加工周期,以及降低成本等的持續(xù)改進(jìn),是成功的高混合度工廠運(yùn)營的成功關(guān)鍵。

5.在制造成本和周期之間的折衷[工廠集成]

增強(qiáng)的工具可用性,材料處理自動(dòng)化程度的改進(jìn)和用于運(yùn)營靈活性和控制的系統(tǒng),單晶圓制造,以及非生產(chǎn)性晶圓(NPW)的減少和消除等,是300 mm晶圓線為滿足加工周期和成本降低所進(jìn)行的持續(xù)改進(jìn)的代表領(lǐng)域。從300 mm向下一代晶圓尺寸(即450 mm)進(jìn)行的轉(zhuǎn)移是半導(dǎo)體工業(yè)在2014年-2016年時(shí)間框架內(nèi)面臨的另一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這個(gè)轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是能夠同時(shí)滿足30%的單位芯片成本降低和50%的加工周期的提高。

6.滿足市場(chǎng)變化的成本和性能需求[裝配和封裝]

“More than Moore”正在推動(dòng)封裝技術(shù)的快速變革。一切都在改變:架構(gòu)、材料、工藝和設(shè)備。很多新材料將在未來幾年內(nèi)引入到IC封裝領(lǐng)域,以便更好地滿足環(huán)境保護(hù)的需求,改善封裝性能,并和45 nm半節(jié)距以及更細(xì)線條的工藝中使用的銅互連中的低κ介質(zhì)相兼容。納米材料給封裝業(yè)界帶來了重大的機(jī)遇。3D/SiP封裝需求正在催生新的技術(shù):層疊芯片、晶圓級(jí)封裝、硅穿孔、無源網(wǎng)絡(luò)中介層、內(nèi)置式元件、晶圓間的鍵合、芯片和晶圓間的鍵合,以及新材料等。對(duì)汽車電子的封裝,混合燃料和電動(dòng)汽車的快速增長將帶來新型的電子器件,以及新的一組環(huán)境條件。

7.對(duì)片外元件的集成解決方案[用于無線通信的射頻和模擬/混合信號(hào)技術(shù),裝配和封裝]

系統(tǒng)級(jí)封裝已經(jīng)被開發(fā)用以滿足不同應(yīng)用和系統(tǒng)需求,特別是在快速變化和增長的便攜式無線通信設(shè)備市場(chǎng)。將這些SiP解決方案集成為一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)平臺(tái),正在變得越來越重要。MEMS或其它工藝使用的高Q RF器件通常是片外器件,因此,需要以“集成無源器件(integrated passive devices,IPD)”的形式制造出來。在基板上形成無源元件(與插入分立元件相對(duì)),通常涉及到新增的材料,例如電容器使用的高κ介質(zhì),電阻性薄膜或電阻器使用的焊膏,以及電感器使用的高介電常數(shù)(高μ)材料。對(duì)這類嵌入式無源元件的工藝簡(jiǎn)化,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的替代技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。測(cè)試和調(diào)整也帶來了顯著的挑戰(zhàn),特別是在封裝或裝配工藝之后的測(cè)試和調(diào)整,更具挑戰(zhàn)性。設(shè)計(jì)者需要包括工藝容差和電路及測(cè)試機(jī)寄生元件的精確模型,以便在制造之前能夠精確地對(duì)嵌入式元件進(jìn)行模擬。需要解決嵌入式無源元件缺乏CAD工具的問題。

8.化學(xué)和材料的評(píng)估[環(huán)境,安全和保健]

新化學(xué)制品/材料/工藝的引入需要有新的迅速的評(píng)估方法以便能夠鑒別這些化學(xué)制品/材料的使用是否對(duì)人類健康、安全和環(huán)境造成危害。盡管這些方法還需要進(jìn)一步評(píng)估是否滿足環(huán)境、安全和保健的需求,我們現(xiàn)在已經(jīng)迫不及待地需要使用它們來加速工藝改造的進(jìn)程。因此,近期的挑戰(zhàn)應(yīng)該包括減少工藝中使用的可能導(dǎo)致全球變暖(global warming potential,GWP)的化學(xué)品的排放、向完全無鉛封裝的轉(zhuǎn)移,以及對(duì)新的材料/化學(xué)品的穩(wěn)健而快速的評(píng)估方法以克服技術(shù)障礙同時(shí)符合環(huán)保要求。

9.資源的保護(hù)[環(huán)境,安全和保健]

由于工業(yè)的不斷增長以及半導(dǎo)體技術(shù)向更精細(xì)線條和更大尺寸晶圓的發(fā)展,自然的趨勢(shì)是會(huì)增加水、能量、化學(xué)品,和其它材料的應(yīng)用。資源的保護(hù)成為一個(gè)很重要的問題。它涉及環(huán)境資源是否具備,是否可持續(xù)提供;影響到生產(chǎn)成本,制造廠位置的選擇,以及廢棄物品的處置等問題。因此,開發(fā)一系列有利于資源有效利用的工藝設(shè)備是必要的。需要對(duì)化學(xué)品和材料的利用以及設(shè)施和工藝設(shè)備的能耗的降低進(jìn)行持續(xù)改善,同時(shí),要進(jìn)一步改善超凈間的高效熱能管理。

10.多種致命缺陷的探測(cè)以及信噪比[成品率的提高]

當(dāng)前的檢驗(yàn)系統(tǒng)探測(cè)小尺寸缺陷的能力預(yù)期能夠以和技術(shù)周期所要求的特征尺寸按比例縮小的相同速度甚至更快的速度發(fā)展。可以增加檢測(cè)的靈敏度以應(yīng)對(duì)缺陷尺寸的發(fā)展趨勢(shì);然而,如何能夠高效地、經(jīng)濟(jì)地從一系列噪擾(nuisance)和偽缺陷中找出真正感興趣的缺陷(defects of interest,DOI),是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。從探測(cè)單元和樣品中降低背景噪聲,是提高缺陷描述時(shí)的信噪比的重要挑戰(zhàn)。深寬比的增加和互連復(fù)雜度將繼續(xù)帶來更多的困難,同時(shí),也給檢測(cè)工具的開發(fā)帶來機(jī)遇。

11.高吞吐率邏輯診斷能力[成品率的提高]

隨機(jī)分布的邏輯電路區(qū)對(duì)系統(tǒng)成品率的損失機(jī)制(例如,圖案處于光刻工藝窗邊緣時(shí))非常敏感。解決方案是存在的,但是需要持續(xù)改善。在達(dá)到隨機(jī)缺陷限制的成品率之前,系統(tǒng)的成品率損失機(jī)制應(yīng)該能夠有效地鑒別出來,并且通過在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)嵌入的邏輯診斷能力來進(jìn)行應(yīng)對(duì),系統(tǒng)地加入到設(shè)計(jì)流程中去。由于不同的自動(dòng)化測(cè)試碼的生成(automatic test pattern generation,ATPG)的流程的適應(yīng)性可能存在問題;當(dāng)加載大量的邏輯診斷覆蓋所需的測(cè)試矢量時(shí),自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間和每個(gè)管芯的邏輯診斷時(shí)間的顯著增加。

12.晶圓邊緣和斜面控制及檢測(cè)[成品率的提高]

與晶圓邊緣和晶圓的斜面相關(guān)的缺陷和工藝問題可能會(huì)導(dǎo)致成品率降低。在缺陷探測(cè)、吞吐率和晶圓邊緣和斜面檢測(cè)工具的擁有成本方面的開發(fā)和持續(xù)改善,對(duì)先進(jìn)器件技術(shù)的成品率提高來說,正在變得越來越重要。

13.工廠和公司范圍內(nèi)的計(jì)量集成[計(jì)量]

應(yīng)當(dāng)仔細(xì)選擇計(jì)量方法,并且基于擁有成本(cost of ownership,CoO)對(duì)工藝控制進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的優(yōu)化。現(xiàn)場(chǎng)和在線計(jì)量正在成為嚴(yán)格工藝控制和提高吞吐率的先決條件。來自所有計(jì)量方法(即在線和離線計(jì)量)的信息,和先進(jìn)工藝控制(advanced process control,APC)、故障探測(cè)和分類(fault detection and classification,FDC)及其它系統(tǒng)相結(jié)合,將被集成到一個(gè)數(shù)據(jù)庫,用于確定工藝控制參數(shù),用于將計(jì)量信息和成品率結(jié)合起來分析,以提高成品率。這種高效、無縫的集成需要確立工藝控制器和接口、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)期需要對(duì)傳感器進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),包括校正和傳感方法以及數(shù)據(jù)處理等。開發(fā)新的傳感器必須要和先進(jìn)工藝模塊和不斷增加的深寬比層級(jí)的開發(fā)同時(shí)進(jìn)行。

14.復(fù)雜材料層疊、界面特性和結(jié)構(gòu)的測(cè)量[計(jì)量]

金屬柵高κ柵層疊,先進(jìn)的形變和遷移率增強(qiáng)技術(shù),以及先進(jìn)的互連和低κ介質(zhì)結(jié)構(gòu),需要測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)在關(guān)鍵尺寸(膜厚、特征尺寸、LER等)、材料的物理特性(例如形變)和電學(xué)特性包括界面特征(例如功函數(shù)、界面態(tài)等)等方面的持續(xù)改進(jìn)。前端和后端的薄膜層疊結(jié)構(gòu)的計(jì)量,通常提供的是來自較大的測(cè)試結(jié)構(gòu)的平均物理或電學(xué)特。因此,需要在近期實(shí)現(xiàn)正常尺寸下對(duì)層疊結(jié)構(gòu)的特征分析。

15.關(guān)鍵計(jì)量方面的考慮-精度和不確定性[計(jì)量]

將測(cè)量和路線圖中的數(shù)值比較時(shí),有幾個(gè)重要考慮。這種比較是否有效,強(qiáng)烈地取決于如何進(jìn)行這種比較。對(duì)路線圖的精確性的常規(guī)解釋是根據(jù)單件設(shè)備的可重復(fù)性決定的。“精確性(precision)”這個(gè)術(shù)語最好能夠更廣義地從不確定性(uncertainty)這個(gè)角度來理解。測(cè)量誤差是時(shí)間(可重復(fù)性)、工具(工具-工具之間的匹配)以及采樣(樣品-樣品偏差的離散性)的復(fù)雜函數(shù)。因此,測(cè)量的不確定性是由總的測(cè)量-測(cè)量、工具-工具和樣品-樣品之間的偏差離散性來決定的。根據(jù)儀器和應(yīng)用的不同,這些誤差分量的重要性也可能會(huì)有差異。

16.光刻計(jì)量[計(jì)量]

光刻的計(jì)量將繼續(xù)受到快速發(fā)展的圖形生成技術(shù)的挑戰(zhàn)。對(duì)晶體管柵長離散性的正確控制始于掩模版技術(shù)。事實(shí)上,掩模版誤差因子(mask error factor,MEF)的較大數(shù)值需要在掩模版層次的更加嚴(yán)格的控制,因此,需要開發(fā)更加精確的計(jì)量技術(shù)。掩模版計(jì)量技術(shù)包括對(duì)正確印制圖形的光線的相位的測(cè)量。晶圓上關(guān)鍵尺寸和套刻的測(cè)量也正在變得越來越具挑戰(zhàn)性。對(duì)工藝控制和產(chǎn)品安排的測(cè)量繼續(xù)推動(dòng)著精度、相對(duì)準(zhǔn)確度和匹配的提高。研究和開發(fā)活動(dòng)的加速對(duì)提供未來技術(shù)代的可行的關(guān)鍵尺寸和套刻計(jì)量技術(shù)來說,是非常重要的。所有這些問題,都需要改善的方法,用以對(duì)測(cè)量能力進(jìn)行評(píng)估,這是另一個(gè)重要的計(jì)量方面的挑戰(zhàn)。

3.3 遠(yuǎn)期挑戰(zhàn)(2017年至2024年)

3.3.1 提高性能

1.對(duì)漏電流功耗的管理[設(shè)計(jì)]

功耗問題是一個(gè)非常急迫的挑戰(zhàn),然而,漏電流或靜態(tài)電流將在遠(yuǎn)期成為工業(yè)界的主要危機(jī),威脅著CMOS工藝自身的生存,正如雙極技術(shù)在十幾年前受到威脅并最終被拋棄一樣。漏電流功耗隨著幾個(gè)關(guān)鍵的工藝參數(shù)(例如柵長、柵氧化層厚度和閾電壓等)呈指數(shù)性變化;這給按比例縮小和器件的離散性都帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)低功耗器件來說,漏電流每個(gè)技術(shù)周期都增加十倍,這里,強(qiáng)調(diào)的是源極和漏極的漏電流之和。因此,設(shè)計(jì)技術(shù)的提高必須要成為保持恒定靜態(tài)功耗的主要力量。需要在高溫和腐蝕性的化學(xué)工藝處理后仍然保持期望的材料/器件性能。需要在技術(shù)開發(fā)的早期就發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)可靠性問題。

2.使用先進(jìn)的、非傳統(tǒng)CMOS溝道材料[工藝集成,器件和結(jié)構(gòu),新興器件研究]

對(duì)高度按比例縮小的MOSFET,為了獲得更充足的驅(qū)動(dòng)電流,需要使用具有增強(qiáng)的熱速度和源端注入的準(zhǔn)彈道運(yùn)行模式。最終,可能會(huì)需要高傳輸速度的溝道材料,例如III-V族半導(dǎo)體,或硅上的鍺薄溝道,甚至半導(dǎo)體納米線、碳納米管、石墨烯等其他材料。需要將非傳統(tǒng)CMOS器件物理地或功能性地集成到CMOS平臺(tái)上。這種集成需要在硅襯底上外延生長異質(zhì)的半導(dǎo)體材料,這是很有挑戰(zhàn)性的。

3.新存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的尋找、選擇和實(shí)現(xiàn)[工藝集成,器件和結(jié)構(gòu),新興器件研究]

密集線的、快速的和低運(yùn)行電壓的非易失性存儲(chǔ)器將是眾望所歸,最終的密度的按比例縮小可能會(huì)需要三維架構(gòu),例如在單片集成中的垂直可層疊的單元陣列,并且具有可接受的成品率和性能。DRAM的按比例縮小預(yù)計(jì)會(huì)越來越困難,特別是介質(zhì)等效氧化層(EOT)的按比例縮小。獲得極低的漏電流和功耗也將是很困難的。所有的現(xiàn)存的非易失性存儲(chǔ)器形式都面臨著基于材料特性的極限。成功將依賴于找到并開發(fā)出替代性的材料和、或開發(fā)出替代性的新興技術(shù)。

4.通過非常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的按比例縮小向等效的按比例縮小和功能多樣化發(fā)展[互連]

線條邊緣粗糙度、溝槽深度和剖面、通孔邊墻粗糙度、刻蝕偏置、由于清洗造成的減薄、CMP效應(yīng)、多孔低κ空洞和邊墻的交叉、阻擋層粗糙度和銅表面粗糙度等,都將對(duì)銅線的電子散射有負(fù)面影響,并導(dǎo)致電阻率的增加。互連層的增加,加上新材料的使用、特征尺寸的減小、與圖形相關(guān)的工藝、替代性存儲(chǔ)器材料的使用、光學(xué)和RF互連等因素,使得困難不斷增加。高深寬比結(jié)構(gòu)的刻蝕、清洗和填充,特別是低κ雙金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)和納米級(jí)的DRAM,都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。用于制造新結(jié)構(gòu)的材料和工藝的結(jié)合,帶來了集成的復(fù)雜度。互連層的增加使得熱機(jī)械效應(yīng)出現(xiàn)了惡化。新器件/有源器件可能會(huì)加入到互連線上。三維芯片層疊由于能夠提供功能的多樣性,因而巧妙地克服了傳統(tǒng)的互連按比例縮小的缺陷。滿足成本目標(biāo)的工程上可制造的解決方案是關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。

5.光刻膠材料[光刻]

化學(xué)放大的光刻膠敏感度的極限,由于酸擴(kuò)散長度的問題,會(huì)在22 nm半節(jié)距之后出現(xiàn)。隨著器件的激進(jìn)的按比例縮小,需要的柵關(guān)鍵尺寸控制水平降低到1.5 nm(3σ),而2016年,對(duì)每一種光刻解決方案來說,線條寬度縮窄都將會(huì)達(dá)到

6.CMOS和存儲(chǔ)器器件向新的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變[前端工藝]

CMOS和存儲(chǔ)器器件的按比例縮小存在著幾種共同的可能性。預(yù)期將通過新材料、新結(jié)構(gòu)和/或3D集成,隨按比例縮小(等效的按比例縮小)共同前進(jìn)。其中,CMOS基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇是非常困難的,例如,溝道材料和多柵結(jié)構(gòu)將需要同時(shí)開發(fā)新的工藝技術(shù)。這些技術(shù)包括起始材料、表面準(zhǔn)備、光刻、圖形的刻蝕以及帶有增強(qiáng)技術(shù)的柵層疊、摻雜、計(jì)量、工藝的均勻性和可靠性等。一旦做出選擇,就無法后悔。需要在國際路線圖工作組間,在工藝集成和制造的所有方面進(jìn)行討論和協(xié)調(diào)。在存儲(chǔ)器領(lǐng)域,基于電荷的器件面臨著物理極限,例如離散性和串?dāng)_。為了保持成本、功能、創(chuàng)新技術(shù)的可持續(xù)按比例發(fā)展的趨勢(shì),需要通過新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制或經(jīng)濟(jì)有效的3D集成來實(shí)現(xiàn)。

7.非破壞性的生產(chǎn)級(jí)晶圓測(cè)量及掩模板級(jí)的顯微鏡方法[計(jì)量]

需要有用于3D結(jié)構(gòu)關(guān)鍵尺寸測(cè)量的非破壞性(無表面的充電或沾污)和高分辨率的晶圓/掩模版級(jí)的顯微技術(shù)。需要深刻理解實(shí)際物體和通過儀器分析出的波形之間的關(guān)系,以改善關(guān)鍵尺寸的測(cè)量,包括物理特征的測(cè)量。需要改善表面的充電和沾污,以及傳感器和傳感方法。需要具有失常校正的新設(shè)計(jì),用于高分辨率和更高的吞吐率的計(jì)量。高分辨率光學(xué)器件、波形分析和非充電技術(shù)的結(jié)合,使得我們可以精確地掌握3D結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸測(cè)量,包括鑲嵌工藝的邊墻形狀和溝槽結(jié)構(gòu)的測(cè)量。同時(shí),關(guān)鍵尺寸計(jì)量工具也必須使用標(biāo)準(zhǔn)參考材料或結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正,以便能夠進(jìn)行可靠和穩(wěn)定的測(cè)量。

8.將芯片、無源器件和襯底集成在一起的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力[裝配和封裝]

將系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造在多個(gè)公司中間區(qū)分開來,使得對(duì)性能、可靠性及復(fù)雜系統(tǒng)的成本的優(yōu)化變得非常困難。需要有對(duì)信息類型和信息質(zhì)量的管理的復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn),以及信息傳遞的結(jié)構(gòu)。內(nèi)置式的無源元件可能需要集成到“焊凸”中,以及襯底中。

9.材料技術(shù)[新興材料研發(fā)]

為了能夠推薦具有可控特性的材料,在定義、排序和達(dá)成共識(shí)以便推薦可能的解決方案時(shí),存在著大量的困難。此外,這些特性必須要足夠詳細(xì)地定義,以便最終能夠及時(shí)地轉(zhuǎn)移到工藝和集成器件結(jié)構(gòu)工作組,進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐研發(fā)工作。這些特性必須要能夠描述新興器件在納米尺度下、高密度情況下的工作情況,并落實(shí)在長程的路線圖時(shí)間表中。為了改善對(duì)高密度器件的材料特性的控制,需要對(duì)材料綜合的研究進(jìn)行協(xié)調(diào),并和新的、改善的計(jì)量和建模并行地集成起來。

10.傳統(tǒng)的CMOS制造技術(shù)之后的的不確定的技術(shù)[工廠集成]

取代傳統(tǒng)的CMOS器件的新的器件類型的不確定性,以及它們的制造需求的影響,將對(duì)工廠設(shè)計(jì)有較大的影響。由于工業(yè)界尋找和開發(fā)新器件的時(shí)間表以及創(chuàng)造新的、革命性的和突破性的工藝技術(shù)的不確定性,需要對(duì)下一代工廠進(jìn)行建模和設(shè)計(jì),并使其具有廣泛的靈活性。未來的工廠必須要有能力通過早期研發(fā)和及時(shí)量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)靈活性和低成本工業(yè)轉(zhuǎn)移,并考慮到給定的芯片尺寸每年等效晶體管尺寸縮小0.7倍的潛在困難,并具有成本效率。推測(cè)、定義和實(shí)現(xiàn)工廠集成的資源,對(duì)工業(yè)界來說是一件很困難的事情。

3.3.2 經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行生產(chǎn)

1.新材料的工藝和電學(xué)特性的建模[建模和模擬]

計(jì)算材料科學(xué)工具需要能夠預(yù)測(cè)器件和互連中應(yīng)用的新材料的材料綜合、結(jié)構(gòu)、特性、工藝選擇和運(yùn)行的行為。特別需要建模的領(lǐng)域包括:柵層疊、對(duì)介電常數(shù)的預(yù)測(cè)性建模、體極化電荷、表面態(tài)、相變、熱機(jī)械(包括遷移率的應(yīng)力效應(yīng))、光學(xué)特性、可靠性、擊穿、漏電流(包括能帶結(jié)構(gòu)),以及源自工藝、材料和結(jié)構(gòu)狀態(tài)的隧穿等。3D互連的新的集成需要對(duì)空氣隙進(jìn)行建模,還需要數(shù)據(jù)對(duì)超薄材料特性以及新的超低κ材料(它的模型需要能夠預(yù)測(cè)工藝對(duì)它們的內(nèi)在性能的影響)進(jìn)行建模。需要使用建模方法輔助計(jì)量,在下述因素之間建立起聯(lián)系:基本原理的計(jì)算、簡(jiǎn)化的模型(經(jīng)典MD或熱動(dòng)力學(xué)計(jì)算)以及計(jì)量(包括ERD和ERM應(yīng)用)。用于數(shù)據(jù)庫積累的半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算正在變得越來越重要。

2.在線缺陷特征化及分析[成品率的提高]

由于需要處理更小的缺陷尺寸和特征尺寸,需要光學(xué)系統(tǒng)和能散X射線電鏡系統(tǒng)的替代技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高吞吐率在線特征分析和對(duì)小于特征尺寸的缺陷的分析。需要分析的數(shù)據(jù)量大幅度增長,因此,需要有新的方法用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以保證質(zhì)量。

3.成本控制和投資回報(bào)[光刻]

將光刻技術(shù)推進(jìn)至22 nm半節(jié)距需要引入新的光刻技術(shù),例如擴(kuò)展的紫外線光刻(Extended-Ultraviolet Lithography,EUVL),或諸如多次圖形生成等新技術(shù)。所有的這些技術(shù)都將給單次曝光的浸沒式光刻工藝帶來很大的變化,當(dāng)前的目標(biāo)是32 nm閃存非接觸多晶半節(jié)距和45 nm DRAM接觸的M1半節(jié)距技術(shù)周期。因此,持續(xù)地改善曝光工具成本與吞吐率的比值,可能是一個(gè)無法解決的困難。掩模版成本是光刻成本的一個(gè)重要組成部分,因此,需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的后光學(xué)掩模版。同時(shí),預(yù)期經(jīng)濟(jì)有效的光刻系統(tǒng)將會(huì)用于未來的450 mm晶圓技術(shù)代的制造。

4.用于成品率學(xué)習(xí)的測(cè)試 [測(cè)試和測(cè)試設(shè)備]

測(cè)試的表面上的作用是作為理解基礎(chǔ)的缺陷機(jī)制和工藝裕度的反饋環(huán),而幫助實(shí)現(xiàn)快速的制造工藝成品率學(xué)習(xí)和改善,則在傳統(tǒng)上被認(rèn)為是比篩選硬缺陷的重要性要低一些。隨著特征尺寸(以及缺陷尺寸)的不斷縮小至光學(xué)波長以下很多,以及快速增加的缺陷分析吞吐率時(shí)間、失效分析效率的降低和其它物理技術(shù)(pica,激光探針)不斷接近其實(shí)際物理極限,工業(yè)界正在接近一個(gè)戰(zhàn)略性的轉(zhuǎn)折點(diǎn),對(duì)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)來說,DFT和基于測(cè)試的診斷和成品率學(xué)習(xí)技術(shù),正在變得至關(guān)重要。換言之,歷史上的故障隔離和失效分析方法,在本質(zhì)上無法支持過去的工藝技術(shù)代的成品率學(xué)習(xí)的速度的可持續(xù)發(fā)展。需要有更加普遍的方法來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的片上電路DFT,并改善片上的工具和診斷軟件工具,以提高故障隔離的水平。

5.可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)品的監(jiān)護(hù)回收[ESH]

為了做好產(chǎn)品的監(jiān)護(hù)回收,需要有商務(wù)層面的考慮和可持續(xù)發(fā)展方面的指標(biāo)(經(jīng)濟(jì)有效且及時(shí))。考慮環(huán)境、安全和保健的設(shè)計(jì)應(yīng)該成為設(shè)施、設(shè)備和產(chǎn)品設(shè)計(jì)和管理決策的不可或缺的組成部分。友好的設(shè)施、制造設(shè)備和工業(yè)產(chǎn)品的壽終重用/再循環(huán)/回收,對(duì)商業(yè)需求和環(huán)保需求來說,都將越來越重要。

6.AC功率按比例縮小[工藝集成、器件和結(jié)構(gòu)]

DC功耗由Ioff、關(guān)態(tài)電流決定,而AC功耗則主要依賴于Vdd和電源電壓。由于速度和功耗密度的需求,需要保證足夠的驅(qū)動(dòng)電流,因此,Vdd無法有效地按比例縮小,導(dǎo)致總功耗持續(xù)攀升。需要替代性的溝道材料來提供可能的解決方案。

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文2

全球半導(dǎo)體業(yè)大發(fā)展

飛思卡爾半導(dǎo)體董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官RichBeyer發(fā)表了前瞻性的主題演講，他認(rèn)為，我們即將走入“智能互聯(lián)”時(shí)代――人與人、人與物智能互聯(lián)，這依賴于半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展，以及半導(dǎo)體技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的深化應(yīng)用，全球半導(dǎo)體行業(yè)將迎來發(fā)展的春天。

特約參會(huì)的未來學(xué)家Hugh Herr就美國正在研究的生物工程與半導(dǎo)體結(jié)合，以及半導(dǎo)體技術(shù)在醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行演講，吸引了無數(shù)觀眾。Hugh Herr本身是一名運(yùn)動(dòng)員，一次登山事故讓他失去了雙腳，是采用飛思卡爾芯片技術(shù)的假肢讓他重新站立起來，并且可以像常人一樣健步如飛。他介紹，美國的前沿研究正在研究在人類大腦中植入芯片，讓行動(dòng)不便或失明的人通過意念指揮行動(dòng)。目前，很多最新的研究已經(jīng)在小白鼠身上試驗(yàn)成功，并正在一些高位截癱的病人中試驗(yàn)，相信不久之后就能在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用。

會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，一臺(tái)安裝了飛思卡爾芯片的智能醫(yī)療機(jī)器人，以很快的速度移動(dòng)到主持人旁邊，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主持人的血糖狀況，并給出醫(yī)療建議，這一前瞻性的實(shí)用醫(yī)療技術(shù)讓人大跌眼鏡。

RichBeyer先生認(rèn)為，未來半導(dǎo)體技術(shù)將逐漸走向深入的行業(yè)應(yīng)用。

未來5年平板電腦

將超PC

RichBeyer認(rèn)為，由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，5年內(nèi)智能平板電腦將取代傳統(tǒng)的PC，而且平板的應(yīng)用將不只局限于“平板計(jì)算機(jī)”的模式，未來包括打印機(jī)或是一些家用電器，如電冰箱等產(chǎn)品，也都會(huì)具有類似平板計(jì)算機(jī)的功能。

“這一結(jié)論并非我個(gè)人的想法，不少權(quán)威業(yè)界人士以及獨(dú)立分析機(jī)構(gòu)都有類似的想法。”例如，Gartner最近的一份分析報(bào)告指出：到2015年，智能手機(jī)用戶將達(dá)100億；10年內(nèi)，全球半數(shù)人口將通過移動(dòng)終端設(shè)備上網(wǎng)；5年內(nèi)，平板電腦有望取代傳統(tǒng)PC。

為了迎接這一趨勢(shì)，飛思卡爾從去年開始涉足平板電腦并成立了相關(guān)的部門。在去年的美國拉斯維加斯消費(fèi)電子展(CES)上，飛思卡爾推出的新型智能平板電腦備受關(guān)注，同時(shí)也展示了內(nèi)含全新QorIQ系列多核應(yīng)用處理器的多款智能手機(jī)、平板電腦、電子書閱讀器等。

工業(yè)轉(zhuǎn)消費(fèi)，硬件轉(zhuǎn)軟件

飛思卡爾原來是摩托羅拉旗下的半導(dǎo)體部門，2004年從摩托羅拉分離，2006年被黑石集團(tuán)、TPG資本和凱雷集團(tuán)等財(cái)團(tuán)出資176億美元收購。今年5月26日，飛思卡爾在紐約證券交易所重新上市，這為公司募集到了大量資金。

“飛思卡爾的業(yè)務(wù)主要由消費(fèi)和工業(yè)市場(chǎng)兩大塊構(gòu)成。其中，工業(yè)市場(chǎng)占據(jù)了銷售總額的90%左右，尤其在汽車電子領(lǐng)域，飛思卡爾是美國汽車行業(yè)的最大芯片供應(yīng)商。”RichBeyer介紹說。但是，隨著全球消費(fèi)電子市場(chǎng)日益火爆，飛思卡爾開始從工業(yè)市場(chǎng)向消費(fèi)市場(chǎng)轉(zhuǎn)型。“目前，消費(fèi)電子產(chǎn)品只占公司銷售總額的10%，但我們的嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于電話、網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)電子產(chǎn)品中，如眾所周知的亞馬遜Kindle、索尼Reader以及中國的漢王等電子書都采用了我們的應(yīng)用處理器，蘋果也采用了不少專利。未來，消費(fèi)電子尤其是平板電腦，將是飛思卡爾重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。”他說。

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文3

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化測(cè)試儀表 可靠性 人機(jī)對(duì)話

中圖分類號(hào)：TP21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（c）-0000-01

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展促使社會(huì)意識(shí)形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變，使得人們對(duì)生活的追求更加富有人文主義特色，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境的要求更加嚴(yán)格，對(duì)產(chǎn)品的現(xiàn)代化程度要求更高，其中節(jié)能減排戰(zhàn)略促使新型能源產(chǎn)業(yè)風(fēng)靡全球，帶動(dòng)了全球半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，比如太陽能行業(yè)逐漸成為新時(shí)期的朝陽產(chǎn)業(yè)，該行業(yè)中對(duì)儀器儀表提出了新的要求。作為現(xiàn)代化儀器儀表的制造商，間接地為現(xiàn)代化科技的發(fā)展創(chuàng)造了基礎(chǔ)科研平臺(tái)，通過提供先進(jìn)的儀表，可以提高用戶的生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，監(jiān)控排放，為低碳經(jīng)濟(jì)做出更大的貢獻(xiàn)。

1 半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀器儀表需求分析

1.1 自動(dòng)化儀器儀表現(xiàn)狀

全球科技創(chuàng)新的日新月異帶動(dòng)了我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀表的需求明顯加強(qiáng)，無論從技術(shù)特點(diǎn)還是市場(chǎng)數(shù)量上都呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，從技術(shù)含量上分析，我國科研、量產(chǎn)中所使用的自動(dòng)化儀表已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。

上世紀(jì)初，國內(nèi)儀器儀表穩(wěn)步發(fā)展，主要源于工業(yè)半導(dǎo)體行業(yè)的需求增加，從技術(shù)層面上拉動(dòng)了整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平的提升，尤其在新產(chǎn)品開發(fā)上取得了顯著成效，比如說擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電磁流量計(jì)、智能化電動(dòng)機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)等。

1.2 半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀器儀表的需求分析

目前，我國半導(dǎo)體行業(yè)使用較多的儀器儀表主要是小型檢測(cè)單元，比如在集成電路、液晶顯示、半導(dǎo)體薄膜、太陽能電池制備等領(lǐng)域的使用較為頻繁。自動(dòng)化儀器儀表的使用往往依賴于半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展程度，現(xiàn)階段該行業(yè)中使用較多的是各種薄膜沉積系統(tǒng)、成分檢測(cè)系統(tǒng)等，涵蓋面較廣的是PECVD（plasma enhanced chemical vapor deposition）、HWCVD（Hot wire chemical vapor deposition）、MOCVD（metal organic chemical vapor deposition）系統(tǒng)以及相關(guān)檢測(cè)設(shè)備等。半導(dǎo)體設(shè)備中對(duì)壓力計(jì)、傳感器、流量計(jì)、溫度計(jì)等元器件的使用較多，尤其在半導(dǎo)體行業(yè)制備薄膜材料的工藝中對(duì)以上元器件的要求相對(duì)較高。

（1）壓力表

由于半導(dǎo)體技術(shù)具有相對(duì)較高的精密性，在半導(dǎo)體薄膜的制備工藝中，要求對(duì)工藝參數(shù)精確控制，反應(yīng)腔室內(nèi)部工藝氣體的壓力大小，成為該行業(yè)工藝技術(shù)中的核心參數(shù)。對(duì)工藝氣體壓力的檢測(cè)通常采用壓力計(jì)以及相關(guān)的各種真空檢測(cè)設(shè)備。半導(dǎo)體設(shè)備的正常運(yùn)行必須以廠務(wù)設(shè)施作為保證，包括水、電、氣等條件，其中“水”主要用于設(shè)備冷卻或者恒溫加熱，因此需要采用壓力表對(duì)水壓、CDA（condensed air）等進(jìn)行嚴(yán)格控制方可保證工藝正常運(yùn)行。

（2）流量計(jì)

流量計(jì)一般應(yīng)用在化學(xué)沉積系統(tǒng)中，對(duì)氣體流量起到監(jiān)測(cè)、控制作用。對(duì)于半導(dǎo)體工藝來說，產(chǎn)品制備工藝參數(shù)是決定器件性能的關(guān)鍵因素，其中化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)中反應(yīng)氣體的流量對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量起到直接的決定性作用，對(duì)氣體流量的控制不僅要體現(xiàn)動(dòng)態(tài)時(shí)效性，更重要的是要在量的控制上具備較高的精確度，目前國內(nèi)制備MFC的技術(shù)已相對(duì)成熟，為我國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（3）傳感器

傳感器在現(xiàn)代工業(yè)時(shí)代的使用極為廣泛，半導(dǎo)體設(shè)備中對(duì)傳感器的使用大多體現(xiàn)在設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)部分。在半導(dǎo)體產(chǎn)品制造中，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的流水線運(yùn)行，離不開高可靠型的傳感器元件，通過傳感器協(xié)調(diào)不同工序、設(shè)備不同部位的聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而保證整個(gè)工藝的流水線運(yùn)行。

（4）溫度計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高，其中金屬溫度計(jì)是利用兩種不同金屬在溫度改變時(shí)膨脹程度不同的原理工作的，在半導(dǎo)體緊密制造中通常用來檢測(cè)液體、氣體的溫度，測(cè)試溫度偏中低水平，適合工藝流程中在線、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

半導(dǎo)體工藝中對(duì)金屬溫度及的使用大多是用來檢測(cè)特殊反應(yīng)氣體的溫度，由于普通加熱器很難通過熱電偶檢測(cè)襯底溫度，通常在反應(yīng)腔室特殊部門安裝金屬溫度計(jì)監(jiān)測(cè)生長基元的溫度，從測(cè)量精度和實(shí)際可操作性上提高了半導(dǎo)體工藝的可行性。

2 自動(dòng)化儀器儀表在半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)化測(cè)試儀表技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在高智能化、高可靠性、高精密度、優(yōu)良的響應(yīng)性能等方面，半導(dǎo)體行業(yè)儀器儀表技術(shù)主要針對(duì)具體應(yīng)用特性而體現(xiàn)出以下幾個(gè)發(fā)展方向：

2.1 人機(jī)對(duì)話智能化發(fā)展

人機(jī)對(duì)話技術(shù)是自動(dòng)化儀器儀表發(fā)展的核心方向，也是未來信息化社會(huì)的主流技術(shù)，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)儀器儀表的使用目的是為了便于更好的控制工藝流程，提高對(duì)設(shè)備的可控性，如果自動(dòng)化測(cè)試儀表具有強(qiáng)大的人機(jī)對(duì)話特性，能夠快速、準(zhǔn)確的體現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，在半導(dǎo)體制造工業(yè)中無疑起到了舉足輕重的作用。自動(dòng)化儀表的人機(jī)對(duì)話性能是通過設(shè)備控制端和儀器之間的對(duì)話界面實(shí)現(xiàn)，通過人類可以識(shí)別的界面端口，讀取儀表對(duì)設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而對(duì)工藝過程起到指導(dǎo)作用。

2.2 集成技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

自動(dòng)化儀表的應(yīng)用直接依賴于其能否與其他設(shè)備形成對(duì)話流暢的有機(jī)整體，隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀表的使用需求逐漸增多，不同設(shè)備具有不同的邏輯控制系統(tǒng)，如何將自動(dòng)化測(cè)試儀表的接口、通信、軟件控制單元和半導(dǎo)體設(shè)備邏輯控制語言相融合成為該行業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸，如果實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀表在不同半導(dǎo)體設(shè)備上的集成標(biāo)準(zhǔn)化，將大幅度提升自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步。

2.3 可靠性技術(shù)的提高

自動(dòng)化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中起到“中樞神經(jīng)”的作用，對(duì)其可靠性不容忽視，尤其對(duì)于大型復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)中，自動(dòng)化儀器的可靠性關(guān)系到整個(gè)企業(yè)、乃至行業(yè)的發(fā)展命脈。對(duì)于半導(dǎo)體企業(yè)檢測(cè)與過程控制儀表，大部分安裝在工藝管道、工序過渡段，甚至多數(shù)環(huán)境存在有毒、易燃、易爆等特種氣體，這些特殊環(huán)境對(duì)自動(dòng)化儀表的維護(hù)增加了很多困難。因此，在使用特種氣體的半導(dǎo)體行業(yè)中對(duì)自動(dòng)化檢測(cè)儀表的可靠性具有較高的要求，盡可能降低其維修頻率，為工業(yè)安全生產(chǎn)提供必要保證。

3 結(jié)語

當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，自動(dòng)化技術(shù)成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的關(guān)鍵因素，其中自動(dòng)化測(cè)試儀表作為科研、工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)硬件設(shè)施而不斷發(fā)展成熟，在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用逐漸廣泛深入。隨著行業(yè)科研水平的提高，對(duì)自動(dòng)化儀器儀表有了更好的要求，可靠性、集成技術(shù)、智能對(duì)話特性成為自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)發(fā)展的首要任務(wù)，對(duì)自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)以及測(cè)試儀表的使用起到舉足輕重的作用。

參考文獻(xiàn)

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文4

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體照明；產(chǎn)業(yè)集群；協(xié)同創(chuàng)新；技術(shù)路線圖

世紀(jì)之交，美國、日本、歐盟、韓國、臺(tái)灣等國家和地區(qū)相繼推出了半導(dǎo)體照明國家或地區(qū)發(fā)展計(jì)劃，大力培育和發(fā)展本國或本地區(qū)的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)。在微觀層面，以美國GE、荷蘭PHILP、德國OSRAM三大世界照明生產(chǎn)巨頭為代表的跨國公司，紛紛與上游半導(dǎo)體公司合作組建半導(dǎo)體照明公司，積極創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并正在中國搶占專利制高點(diǎn)，對(duì)我國的半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展形成了合圍之勢(shì)。因此，長三角作為中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化的重要基地，有責(zé)任形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，通過產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新，共同應(yīng)對(duì)跨國公司的競(jìng)爭(zhēng)。

長江三角洲地區(qū)的LED產(chǎn)業(yè)集中在上海，江蘇的南京、揚(yáng)州和無錫，以及浙江的杭州等地區(qū)，開始呈現(xiàn)向園區(qū)聚集的發(fā)展趨勢(shì)，且整個(gè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈的投資都比較活躍。2007年，長三角的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占國內(nèi)總體規(guī)模的40％左右。截至2007年，在中國半導(dǎo)體照明聯(lián)盟的73家會(huì)員中，長三角地區(qū)的半導(dǎo)體照明企業(yè)和機(jī)構(gòu)有26家，占總數(shù)的三分之一。同時(shí)，長三角擁有中國六大半導(dǎo)體照明基地中的上海基地和揚(yáng)州基地。其中，上海已經(jīng)在半導(dǎo)體芯片制造和封裝應(yīng)用等方面呈現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，并形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈和企業(yè)群；江蘇在LED封裝及應(yīng)用方面已經(jīng)初具規(guī)模；寧波具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)區(qū)位優(yōu)勢(shì)，是國內(nèi)主要的特種照明燈具生產(chǎn)基地，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

1 長三角區(qū)域半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新的現(xiàn)狀及問題

1.1　協(xié)同創(chuàng)新現(xiàn)狀

1.1.1　組建戰(zhàn)略聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展江蘇奧雷光電(鎮(zhèn)江)已形成了從大功率高亮度LED外延片和芯片制造―器件封裝一應(yīng)用三個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局，無論從技術(shù)實(shí)力還是產(chǎn)業(yè)布局上都已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。2005年江蘇奧雷光電與上海宇體光電合作，在大功率高亮度LED外延和芯片進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)，并已簽訂協(xié)議，擬組建宇?yuàn)W光電集團(tuán)公司，共同發(fā)展LED芯片產(chǎn)業(yè)。

1.1.2　依托跨區(qū)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，建立企業(yè)技術(shù)中心江蘇日月(鹽城建湖)照明公司、伯樂達(dá)集團(tuán)(鹽城)、鹽城豪邁照明科技公司，分別與清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)建立長期合作關(guān)系，形成一定規(guī)模的封裝應(yīng)用生產(chǎn)線。此外，揚(yáng)州市開發(fā)區(qū)先后引進(jìn)清華大學(xué)、南京大學(xué)、中科院、中國電子科技集團(tuán)公司等國內(nèi)一流高等院校、科研單位落戶，合作建立了揚(yáng)州一南京大學(xué)光電研究院、中科院半導(dǎo)體研究中心、江蘇省半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心、江蘇省半導(dǎo)體照明檢驗(yàn)中心、揚(yáng)州一南京大學(xué)半導(dǎo)體照明研究院、揚(yáng)州半導(dǎo)體照明和太陽能光伏應(yīng)用研究與檢驗(yàn)中心等研發(fā)機(jī)構(gòu)10多家。

1.2　存在的主要問題

近幾年，雖然長三角的LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但由于均缺乏高新技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系作支撐，目前仍在低附加值領(lǐng)域徘徊，LED照明產(chǎn)業(yè)存在的問題主要表現(xiàn)在五個(gè)方面：

第一，在產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)上，低水平重復(fù)，缺少具有產(chǎn)業(yè)支撐度的龍頭企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)。企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，不能引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和產(chǎn)業(yè)集聚。產(chǎn)業(yè)整合不夠，絕大部分企業(yè)還是混戰(zhàn)于低端市場(chǎng)，缺乏規(guī)范和約束，過度競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致在一定程度上影響到行業(yè)整體聲譽(yù)，另外對(duì)封裝前沿技術(shù)的研發(fā)廣度和深度不足也需要引起足夠重視。

第二，標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系尚未建立，檢測(cè)方法與手段缺乏，市場(chǎng)不能有效規(guī)范，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無序，產(chǎn)業(yè)管理部門需要加強(qiáng)合作。后應(yīng)用領(lǐng)域本土市場(chǎng)規(guī)模巨大，但無標(biāo)準(zhǔn)、無規(guī)范的現(xiàn)象更加嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)高度分散，器件應(yīng)用隨心所欲，因設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝不規(guī)范導(dǎo)致應(yīng)用產(chǎn)品早期失效的現(xiàn)象比比皆是，給半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展已經(jīng)帶來一定損害。

第三，基礎(chǔ)性研究與產(chǎn)業(yè)化人才缺乏，結(jié)構(gòu)不合理，核心裝備與配套材料國產(chǎn)化的問題急需解決。

第四，行業(yè)發(fā)展缺少必要的政策支持，政府對(duì)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的扶持力度有待加強(qiáng)。

第五，缺乏長三角半導(dǎo)體照明聯(lián)盟和合作平臺(tái)，交流信息不充分，也是阻礙長三角產(chǎn)業(yè)聚集的重要原因。

1.3　產(chǎn)生問題的主要原因

1.3.1　缺乏產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新，影響自主創(chuàng)新能力的提升長三角地區(qū)在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域還沒有很好的形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新局面，表現(xiàn)在研究室、實(shí)驗(yàn)中心和各企業(yè)間各自為戰(zhàn)，沒有形成實(shí)質(zhì)意義上的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。造成長三角地區(qū)半導(dǎo)體照明領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新缺乏的原因有：一是合作的積極性不高，高校、研究所更加關(guān)注這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，例如照明材料的研究，而它又很難在短時(shí)間內(nèi)獲得突破，企業(yè)則是關(guān)注應(yīng)用研究：二是高校、研究所管理機(jī)制與產(chǎn)學(xué)研合作要求不一致，高校教師的職稱評(píng)定與論文掛鉤，而企業(yè)更強(qiáng)調(diào)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)；三是知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及合作創(chuàng)新的成果歸屬問題目前國家還沒有明確的規(guī)定，致使在合作過程中時(shí)有發(fā)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)的糾紛問題。

1.3.2　企業(yè)規(guī)模偏小，標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后，產(chǎn)業(yè)集中度不高，阻礙了產(chǎn)業(yè)的集群發(fā)展長三角地區(qū)從事半導(dǎo)體照明的企業(yè)規(guī)模相對(duì)偏小，都是新成立的企業(yè)，資金薄弱，企業(yè)管理也相對(duì)薄弱，競(jìng)爭(zhēng)不規(guī)范，今后很難在國際上規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)，至今還沒有看到長三角地區(qū)有一家半導(dǎo)體照明企業(yè)上市融資。并且，中小企業(yè)融資難，也是制約長三角地區(qū)半導(dǎo)體照明企業(yè)規(guī)模不大的重要原因。此外，缺乏有影響力和有實(shí)力的企業(yè)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，造成半導(dǎo)體照明行業(yè)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。短期看。沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，將使半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)陷于無序狀態(tài)。長期看，缺乏標(biāo)準(zhǔn)，必將使長三角地區(qū)的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)在國際競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。

1.3.3　各地行政壁壘的存在，阻礙了產(chǎn)業(yè)鏈的有效整合上下游產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合，專業(yè)化協(xié)作和分工是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和成熟的標(biāo)志，因?yàn)榘雽?dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)的技術(shù)關(guān)聯(lián)度相對(duì)較高，范圍經(jīng)濟(jì)的屬性較強(qiáng)。但由于行政壁壘的客觀存在，長三角地區(qū)各個(gè)城市在制定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，很少站在長三角的角度來考慮，在發(fā)展選擇上幾乎雷同。這樣使企業(yè)集中在比較專業(yè)的領(lǐng)域，很少有企業(yè)能夠在產(chǎn)業(yè)鏈條上進(jìn)行垂直整合，沒有一家企業(yè)形成了包括“襯底―延―芯片―封裝―應(yīng)用產(chǎn)品”的完整LED產(chǎn)業(yè)鏈，而長三角地區(qū)至今沒有極具規(guī)模的封裝廠。而以國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，基本上都是走產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的發(fā)展道路，如美國的GELCORE的公司。

2　長三角區(qū)域半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)

新的對(duì)策建議

2.1　發(fā)展戰(zhàn)略

2.1.1　做強(qiáng)做大的集群發(fā)展戰(zhàn)略　培育長三角的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，培養(yǎng)一批品牌企業(yè)。龍頭企業(yè)是產(chǎn)業(yè)集群的支撐，產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展，必須要有龍頭企業(yè)的牽動(dòng)和帶動(dòng)。在培育龍頭企業(yè)上，長三角各地政府要對(duì)獲得全國馳名商標(biāo)、中國品牌產(chǎn)品等的優(yōu)勢(shì)半導(dǎo)體照明企業(yè)實(shí)施重獎(jiǎng)，并通過項(xiàng)目投資、土地、貸款上的政策，鼓勵(lì)一些相關(guān)大企業(yè)集團(tuán)通過收購、控股等資本運(yùn)作方式進(jìn)入半導(dǎo)體照明領(lǐng)域。同時(shí)積極引進(jìn)和培育關(guān)聯(lián)性大、帶動(dòng)性強(qiáng)的大企業(yè)，鼓勵(lì)龍頭企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮其輻射、示范、信息擴(kuò)散和銷售網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)龍頭作用；重點(diǎn)扶持關(guān)鍵性核心企業(yè)的技術(shù)自主創(chuàng)新項(xiàng)目，提升龍頭企業(yè)帶動(dòng)力和產(chǎn)業(yè)集群競(jìng)爭(zhēng)力。通過又強(qiáng)又大的龍頭企業(yè)帶動(dòng)，在其周圍聚集一大批配套企業(yè)，最終形成產(chǎn)業(yè)的集群發(fā)展。

2.1.2　協(xié)作融合創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略一是加強(qiáng)長三角的科技和經(jīng)濟(jì)部門積極與上海世博局開展協(xié)調(diào)和合作，在世博會(huì)展覽區(qū)一些照明、裝飾、裝備。采用政府采購的方式，建立半導(dǎo)體照明示范區(qū)。二是加強(qiáng)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部之間的整合和協(xié)作，形成合理分工體系。三是加強(qiáng)與第三產(chǎn)業(yè)融合，形成專業(yè)化的半導(dǎo)體照明市場(chǎng)。

2.1.3　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展戰(zhàn)略“一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)、二流企業(yè)做技術(shù)、三流企業(yè)做產(chǎn)品”。作為規(guī)范國際秩序的依據(jù)和準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)也不再僅僅是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面的問題，而上升到政治層面，國際上一些國家經(jīng)常利用標(biāo)準(zhǔn)來保護(hù)本國的產(chǎn)業(yè)。因此，在半導(dǎo)體照明產(chǎn)品還缺乏國際公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)背景下，長三角地區(qū)完全可以在培育龍頭企業(yè)的同時(shí)，積極參與國家層面的半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為我國未來半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展在國際上獲得更多的話語權(quán)。

2.2　路徑選擇

根據(jù)長三角地區(qū)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀特點(diǎn)、存在的問題以及半導(dǎo)體照明技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，制定長三角區(qū)域半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)集群演化關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新路線圖，見圖1。創(chuàng)新路徑分三步走：

第一步，加強(qiáng)要素交流，通過引進(jìn)發(fā)達(dá)地區(qū)的生產(chǎn)設(shè)備，建立半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的企業(yè)，生產(chǎn)半導(dǎo)體照明的應(yīng)用產(chǎn)品。但是，引進(jìn)不是簡(jiǎn)單的引進(jìn)。把技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)之后必須繼之以消化、吸收和創(chuàng)新。同樣的設(shè)備，別人制造出了一流產(chǎn)品，我們做不出來，原因很簡(jiǎn)單，我們沒有掌握引進(jìn)的設(shè)備，沒有掌握工藝技術(shù)。同時(shí)，這個(gè)階段的創(chuàng)新主要是集中在半導(dǎo)體照明下游產(chǎn)品的研發(fā)上。此外，在半導(dǎo)體的上游技術(shù)也要加強(qiáng)，為后續(xù)創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。

第二步，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)資源整合，通過市場(chǎng)機(jī)制推動(dòng)有實(shí)力的企業(yè)兼并。國外都是大公司在發(fā)展半導(dǎo)體照明技術(shù)，他們的技術(shù)與研發(fā)資金雄厚，而國內(nèi)的半導(dǎo)體照明企業(yè)規(guī)模偏小，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)混亂，不利于產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的增強(qiáng)和產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，國家可以出臺(tái)一系列的鼓勵(lì)政策，在長三角等市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，鼓勵(lì)一些大型上市公司，通過資本運(yùn)作，來兼并相關(guān)半導(dǎo)體照明企業(yè)，加強(qiáng)在產(chǎn)業(yè)鏈上的垂直整合，加強(qiáng)半導(dǎo)體照明中游產(chǎn)品研發(fā)，強(qiáng)化半導(dǎo)體照明技術(shù)的集成創(chuàng)新。

第三步，加大融合與協(xié)同創(chuàng)新，在產(chǎn)業(yè)層次上做到有所為有所不為。從技術(shù)路線角度考慮，國內(nèi)可以分幾個(gè)梯隊(duì)進(jìn)行研究，第一梯隊(duì)主要圍繞國際上主流的技術(shù)路線去走，在主要技術(shù)路線上創(chuàng)造新的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而第二或第三梯隊(duì)就要研究國外也沒有實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的新方法，走出國際三種技術(shù)路線的包圍。例如開發(fā)直接發(fā)白光的芯片，開發(fā)受激發(fā)后直接發(fā)白光的白光熒光粉。從產(chǎn)業(yè)鏈角度考慮，長三角應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)展封裝和應(yīng)用技術(shù)，但上游技術(shù)領(lǐng)域也不能放棄。

2.3　發(fā)展對(duì)策

2.3.1 建立專利訴訟預(yù)警機(jī)制，增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)訴能力 由于長三角地區(qū)的半導(dǎo)體照明企業(yè)的規(guī)模相對(duì)較小，還沒有引起國外半導(dǎo)體照明大公司的注意。但到了上海2010年舉辦世界工業(yè)博覽會(huì)之后，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)可能做大后，國內(nèi)企業(yè)由于缺乏半導(dǎo)體照明的核心專利技術(shù)，導(dǎo)致被訴訟的概率會(huì)更高。因此，長三角應(yīng)該建立一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，建立專利訴訟的預(yù)警機(jī)制，以應(yīng)對(duì)長三角的半導(dǎo)體照明企業(yè)在遭遇國外專利訴訟而處于的不利地位，做到未雨綢繆，變被動(dòng)為主動(dòng)。一是要建立該領(lǐng)域國外專利訴訟的信息共享機(jī)制，成立專家顧問中心，聘請(qǐng)各領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)聯(lián)盟成員提供指導(dǎo)，為聯(lián)盟的對(duì)外交涉提供咨詢，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。二是訴訟經(jīng)驗(yàn)的共享機(jī)制，一旦遭到，而可作到有備而來。

2.3.2　合縱連橫，形成專利聯(lián)盟　隨著半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)加劇。國外一些知名企業(yè)紛紛組建戰(zhàn)略聯(lián)盟，采取專利相互授權(quán)，共同打擊專利侵權(quán)行為。因此，在國外大公司采取專利相互授權(quán)的聯(lián)合包圍的策略之時(shí)，長三角乃至國內(nèi)的企業(yè)也要采取合縱連橫和建立聯(lián)盟的反突圍的策略，眾人拾柴火焰高，共同抵御國外大公司的專利包圍，尋找突破口。所謂合縱，就是要聯(lián)合長三角地區(qū)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的上中下游的企業(yè)，采取交叉授權(quán)，建立專利戰(zhàn)略聯(lián)盟，形成專利池效應(yīng)。所謂連橫，就是要長三角地區(qū)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)同一產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)，采取相互授權(quán)的方式，增加彼此的專利擁有數(shù)量，增強(qiáng)專利擁有的質(zhì)量，這樣一旦有企業(yè)在國內(nèi)或國外遭到專利訴訟，可以增加談判的籌碼，同時(shí)可分擔(dān)高昂的律師費(fèi)，互通信息，減少單獨(dú)應(yīng)訴帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.3　聯(lián)合制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展長三角地區(qū)的半導(dǎo)體照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在國家中具有一定地位，應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)之中有所作為，聯(lián)合起來，制定標(biāo)準(zhǔn)。主要工作有：盡快完善測(cè)試方法、試驗(yàn)方法等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：器件標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與已有的半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)：研究、制定較成熟產(chǎn)品門類，如芯片的通用規(guī)范；對(duì)于尚不成熟的產(chǎn)品，應(yīng)密切關(guān)注、研究，適時(shí)制定標(biāo)準(zhǔn)；注意產(chǎn)業(yè)鏈上中下游之間的協(xié)調(diào)；部門之間、行業(yè)之間強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同合作；積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，適時(shí)提出國際標(biāo)準(zhǔn)提案。

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文5

關(guān)鍵詞：C02F1/30；C02F1/32；B01J+；TiO2；titanium dioxide；水處理；光催化劑；專利；綜述；日本；載體

1、技術(shù)起源

TiO2的光催化氧化技術(shù)追溯于1972年Fujishima 所報(bào)道的在光電池中受輻射的二氧化鈦可發(fā)生持續(xù)的水的氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣[1]。此后，科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界便陸續(xù)開展了半導(dǎo)體二氧化鈦用于非均相光催化劑的研究。由于其穩(wěn)定性高，成本低，對(duì)環(huán)境和人類均無毒，能夠負(fù)載于眾多的載體，能夠完全將有機(jī)污染物礦化降解，高催化活性，耐光腐蝕，抗化學(xué)腐蝕等眾多優(yōu)點(diǎn)，二氧化鈦被認(rèn)為是最有效的光催化劑之一。二氧化鈦的應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴(kuò)展到空氣凈化，光致親水涂層，自清潔，自消毒，廢水處理和氫氣燃料電池等 [2-9]。本文聚焦于用于水處理領(lǐng)域的基于二氧化鈦的光催化劑，試圖研究在該領(lǐng)域限定下全球范圍內(nèi)專利的技術(shù)發(fā)展概況，并重點(diǎn)勾勒出在該領(lǐng)域限定下在日本申請(qǐng)的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)圖。

2、TiO2基光催化劑的專利申請(qǐng)趨勢(shì)

在DWPI（Derwent World Patents Index，德溫特世界專利索引）數(shù)據(jù)庫中，限定IPC分類號(hào)C02F1/30或C02F1/32，且B01J+；TiO2，Titanium dioxide，Titanium oxide，Titania作為檢索關(guān)鍵詞，進(jìn)行專利檢索。

截至檢索日（2016年1月1日），DWPI數(shù)據(jù)庫共收錄涉及上述限定的專利/專利族申請(qǐng)量為1371，其中在全球美，中，日，韓，歐五大國家局的申請(qǐng)量分別為：150，803，490，45，88，按申請(qǐng)量占比依次排序分別為：CN：58.5%，JP：35.7%，US：10.9%，EP：6.4%，KR：3.2%（因DWPI把含有多個(gè)專利的專利族只單獨(dú)按一個(gè)計(jì)數(shù)，故在各國申請(qǐng)量的總和可超過總數(shù)）。

圖1為世界各國以及五大國家局涉及用于水處理的TiO2基光催化劑的專利申請(qǐng)量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖。圖1表明該領(lǐng)域下最早的專利申請(qǐng)是在1984年，申請(qǐng)于日本。此后，各國申請(qǐng)總量隨著時(shí)間迅速增長，日本在1996年-2006年的10年內(nèi)，在該領(lǐng)域內(nèi)的專利申請(qǐng)量的增長速率最快，并于2006年后專利申請(qǐng)量逐漸穩(wěn)定，表明日本對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)已經(jīng)走向成熟，日本的專利申請(qǐng)量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)顯示出典型的技術(shù)發(fā)展由萌芽，迅速發(fā)展到走向成熟的“S”曲線。而中國在該領(lǐng)域內(nèi)的研究開始于1999年，在2008年后專利申請(qǐng)量迅速增漲，預(yù)計(jì)未來在中國該領(lǐng)域內(nèi)的專利申請(qǐng)仍會(huì)保持較高的增漲速度。而美國，歐洲，韓國在該領(lǐng)域內(nèi)的專利申請(qǐng)量漲幅較小，并不如日本和中國專利申請(qǐng)那樣漲幅迅速，猜想可能與各國的具體國情和專利政策不同所致。

3、日本在TiO2基光催化劑的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)圖

上述圖1顯示日本在用于水處理的TiO2基光催化劑方面技術(shù)發(fā)展較為成熟，限定專利申請(qǐng)國為日本JP，該限定下DWPI數(shù)據(jù)庫專利申請(qǐng)量為490件。通過對(duì)這些專利申請(qǐng)的DWPI摘要進(jìn)行瀏覽，可以識(shí)別出對(duì)TiO2基光催化劑的改性可大致分為5個(gè)方面：（1）對(duì)TiO2本身的改性，如合成特殊形貌的晶體，增大光催化劑的表面積；（2）使用金屬元素進(jìn)行改性，包括使用貴金屬進(jìn)行表面改性，使用過渡金屬離子進(jìn)行摻雜改性；（3）對(duì)負(fù)載TiO2的載體進(jìn)行改性；（4）使用有機(jī)分子對(duì)TiO2進(jìn)行表面改性；（5）與其他半導(dǎo)體復(fù)合。

圖2為日本國內(nèi)針對(duì)TiO2基光催化劑改性的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)圖。由圖2可知，對(duì)TiO2基光催化劑改性的技術(shù)手段發(fā)展的順序?yàn)椋海?），（1），（3），（4）和（5），表明使用有機(jī)分子改性和與其他半導(dǎo)體復(fù)合的技術(shù)改性手段出現(xiàn)較晚。而對(duì)TiO2本體和對(duì)TiO2負(fù)載的改性手段持續(xù)時(shí)間較長，技術(shù)發(fā)展具有較強(qiáng)的連續(xù)性，側(cè)面表明這二者是一種成熟有效的改性手段。特別是對(duì)載體的改性在時(shí)間上的持續(xù)性表明通過改性載體來提高TiO2基光催化劑的催化活性是本領(lǐng)域的主流技術(shù)。

4、TiO2基光催化劑的未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

由上述圖1可以預(yù)判，日本在涉及用于水處理的TiO2基光催化劑方面的專利申請(qǐng)將趨于穩(wěn)定，而國內(nèi)在該方面的專利申請(qǐng)還將繼續(xù)增漲。并且筆者在分析日本專利文獻(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)日本專利的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)由材料的研究轉(zhuǎn)向可產(chǎn)業(yè)化的光催化劑反應(yīng)器的研究，而國內(nèi)還重點(diǎn)集中于TiO2材料的改性和制備方法，提示我們應(yīng)關(guān)注基于TiO2的光催化反應(yīng)器的研究以及專利申請(qǐng)，以應(yīng)對(duì)未來在水處理領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用；且根據(jù)圖2日本的專利發(fā)展脈絡(luò)圖，我國也應(yīng)注意開展涉及使用有機(jī)改性和與其他半導(dǎo)體復(fù)合來改性TiO2基光催化劑的研究工作和申請(qǐng)布局。

并且，根據(jù)在對(duì)該領(lǐng)域的專利信息進(jìn)行收集整理過程的信息能夠推測(cè)出，未來該領(lǐng)域內(nèi)需要解決的問題大概分為[11-18]：

（1）優(yōu)化TiO2的制備過程，提高TiO2催化劑的比表面積，提高其在污水中的分散性；

（2）提高TiO2光催化劑的循環(huán)光催化效率；

（3）提高TiO2對(duì)可見光的利用率；

（4）TiO2的光催化反應(yīng)器的開發(fā)；

（5）結(jié)合其他微生物處理，物理和化學(xué)的水處理手段。

參考文獻(xiàn)

[1] Electro chemical Photolysis of Waterata Semiconductor Electrode，1972.

[2] A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications，2012.

[3] Tailored titanium dioxide photocatalysts for the degradation of organic dyes in wastewater treatment： A review，2009

[4] An overview on the photocatalytic degradation of azo dyes in the presence of TiO 2 doped with selective transition metals，2011.

[5] Photoenergy conversion with TiO< sub> 2 photocatalysis： New materials and recent applications，2012.

[8] Photocatalytic degradation of organic dyes in the presence of nanostructured titanium dioxide： In？uence of the chemical structure of dyes，2010.

[9] Recent developments in photocatalytic water treatmenttechnology： A review，2010.

[11] 盧俊彩，陳火林. 納米二氧化鈦光催化劑的改性研究及其在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，03：74-78+82.

[12] 王香愛，徐浩龍. 納米二氧化鈦在水處理中的研究進(jìn)展[J]. 化工科技，2012，02：53-57.

[13] 陳杰山. 國內(nèi)納米二氧化鈦應(yīng)用研究的進(jìn)展[J]. 廣東化工，2012，18：78-79+87.

[14] 孫曉君，蔡偉民，井立強(qiáng)，周德瑞，沈雄飛，王志平. 二氧化鈦半導(dǎo)體光催化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，04：534-541.

[15] 寧艷春，蒲文晶. 納米二氧化鈦的制備及其光催化應(yīng)用進(jìn)展[J]. 化工環(huán)保，2004，S1：117-119.

[16] 解憲英. 納米級(jí)二氧化鈦的制備及其應(yīng)用進(jìn)展（上）[J]. 上海化工，2001，Z1：37-38+54.

半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展范文6

作為現(xiàn)代信息社會(huì)基礎(chǔ)的半導(dǎo)體材料和器件有著相當(dāng)重要的地位，半導(dǎo)體電子器件本身就具有很多不錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)，不管是在在工業(yè)上，還是在電力設(shè)備當(dāng)中，半導(dǎo)體電子器件的應(yīng)用被采用的越來越多。可是，半導(dǎo)體電子器件也是存在著或多或少的不足之處的，再加上自身的特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)使用的時(shí)候要注意。本文就針對(duì)半導(dǎo)體電子器件在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該要注意的問題事項(xiàng)提出探討。

【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體電子器件 應(yīng)用注意事項(xiàng) 探討

現(xiàn)在的電子器件的發(fā)展很多都是離不開半導(dǎo)體的發(fā)展的。半導(dǎo)體電子器件的產(chǎn)品使用范圍相當(dāng)?shù)膹V泛，其中包括了平常到處都可以看見的電子設(shè)備，比如說：個(gè)人電腦啊、移動(dòng)電話啊、電視和音響等家電設(shè)備，在這些方面可以說技術(shù)都是成熟的，質(zhì)量也是相當(dāng)可靠的。可是相對(duì)于一些有比較特殊要求的行業(yè)領(lǐng)域，比如說航空航天技術(shù)、燃燒控制技術(shù)、運(yùn)輸、交通、各種保護(hù)裝置或者是一些醫(yī)療設(shè)備等等，技術(shù)的發(fā)展還有待成熟。電子器件的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一是真空電子管；第二是固體晶體管；第三是單電子晶體管。

1 半導(dǎo)體電子器件的發(fā)展與未來

隨著科學(xué)技術(shù)的相當(dāng)快速的發(fā)展，電子器件的功能也就越來越強(qiáng)大了。人類的發(fā)展對(duì)器件的需求也推動(dòng)了半導(dǎo)體器件的發(fā)展，而半導(dǎo)體的發(fā)展又帶動(dòng)了器件的發(fā)展。

1.1 真空電子管

關(guān)于真空電子管的意思是指把電子引導(dǎo)進(jìn)入真空的環(huán)境之中，用加在柵極上的電壓去改變發(fā)射電子陰極表面附近的電場(chǎng)從而控制陽極電流大小，由此來把信號(hào)放大。真空電子管的材料有鎢、鉬、鎳、鋇鍶鈣氧化物等等，再以真空電子學(xué)為理論依據(jù)，利用電子管制造工藝來完成工作。

1.2 固體晶體管

固體電子管具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。固體晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機(jī)械開關(guān)不同，固體晶體管利用電訊好來控制自身的開合，而且開光速度可以非常快，實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。

2 半導(dǎo)體串聯(lián)與并聯(lián)以及元件安裝的各種選擇

半導(dǎo)體的串聯(lián)與并聯(lián)必須要有耐高壓和抗電流沖擊能力強(qiáng)以及反應(yīng)迅速等特性。

2.1 串聯(lián)

晶體管在串聯(lián)的時(shí)候必須考慮均壓的問題，每一個(gè)元件的參數(shù)不同使得元件受壓不同，電壓過高很可能導(dǎo)致元件被擊穿。

2.2 并聯(lián)

元件在并聯(lián)的時(shí)候的要求要比串聯(lián)的時(shí)候要簡(jiǎn)單，只要開閉電壓降及開閉時(shí)間等動(dòng)態(tài)特性一致就好了。為了讓負(fù)載電流均勻地分配于各個(gè)元件上，一般來說采用的是在元件上串聯(lián)均流電阻（用于小容量系統(tǒng)中）或者串聯(lián)電桿（用于大容量系統(tǒng)中）等方法。

2.3 半導(dǎo)體元件安裝各種選擇

半導(dǎo)體元件工作的時(shí)候產(chǎn)生的熱量是不是能夠有效的向周圍介質(zhì)中放散，和能不能充分發(fā)揮半導(dǎo)體元件的能力關(guān)系很大。半導(dǎo)體元件的安裝位置應(yīng)該要盡量的避免周圍的熱源和可能出現(xiàn)的外來高溫影響，防止溫度超過設(shè)計(jì)規(guī)定要求，從而致使元件惡化。安裝在窗口旁邊的裝置應(yīng)該要注意防止陽光直射，避免塵埃。控制柜等結(jié)構(gòu)因考慮電源部分的散熱或者柜內(nèi)良好的熱對(duì)流，經(jīng)常選用的是頂部多孔板型式，可是這種結(jié)構(gòu)一點(diǎn)都不防塵，這是需要考慮一下安裝環(huán)境和防塵措施的，還有要加強(qiáng)日常的檢查，經(jīng)常去清潔外部的環(huán)境。

對(duì)半導(dǎo)體元件的冷卻方式的選擇是相當(dāng)重要的。隨著應(yīng)用于電力設(shè)備和電氣化鐵道等的半導(dǎo)體元件的大容量化，逐漸有強(qiáng)迫風(fēng)冷式發(fā)展到注油式冷卻方法，最近采用的一種叫氟隆的冷卻辦法。這種方法的一次冷卻可以用重力自然循環(huán)方式，二次冷卻可以用自然對(duì)流熱傳導(dǎo)放式，所以不需要泵和風(fēng)機(jī)，噪音小了維護(hù)也容易了，并且冷卻效率還高了，能使設(shè)備的整體小形化輕量化。

半導(dǎo)體在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候也要注意，因?yàn)榘雽?dǎo)體器件和內(nèi)嵌的元件等運(yùn)輸都必須要遵循和其他電子元件一樣的注意情況。用于運(yùn)輸?shù)娜萜骱蛫A具必須是不會(huì)因運(yùn)輸中的晃動(dòng)等而帶有電或者產(chǎn)生靜電，使用導(dǎo)電的容器和鋁箔等是最有效的措施。為了防止因?yàn)槿梭w衣服所帶的靜電產(chǎn)生的損壞，在處理的過程中必須要通過高電阻讓人體接地，從而更好的釋放靜電。在移動(dòng)安裝了半導(dǎo)體器件的印刷電路板的時(shí)候，必須采取防靜電的措施。還有在使用傳送帶移動(dòng)印刷電路板時(shí)，為了避免傳送帶的橡膠等帶電，也要做防止靜電的處理。在運(yùn)輸半導(dǎo)體器件和印刷電路板的時(shí)候，要注意減少機(jī)械的晃動(dòng)和沖擊。

3 防止危害

半導(dǎo)體電子器件在開閉動(dòng)作中會(huì)產(chǎn)生高次諧波的電壓電流。高次諧波是會(huì)造成電力電容器和電抗器等過負(fù)荷和過熱，嚴(yán)重的會(huì)燒損；還會(huì)讓繼電保護(hù)動(dòng)作失誤；會(huì)對(duì)通信電話和電視等產(chǎn)生干擾。因此有效的防止半導(dǎo)體電子器件在應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生高次諧波的危害不能輕視。

而作為防止危害發(fā)生，建議可以采取的措施有，增加整流回路的相數(shù)；設(shè)置高次諧波濾除器；避免過大的相位控制；由大容量電源系統(tǒng)供電等等。目前國外正在考慮采用的有源濾波器和高次諧波補(bǔ)償裝置等防止措施。

半導(dǎo)體電子設(shè)備的防干擾和防靜電的能力都是比較差的，因?yàn)楹苋菀滓疱e(cuò)誤，所以說，必須要認(rèn)真對(duì)待。涂抹一些帶電的防止劑，混連入帶電防止劑，改變高分子聚合物的表面層材質(zhì)，改為含有導(dǎo)體的復(fù)合材質(zhì)，調(diào)整相對(duì)的濕度等等。

實(shí)際上對(duì)于防止靜電的產(chǎn)生還是很困難的一件事，通過防帶電措施來急劇減少產(chǎn)生的電荷的辦法，是現(xiàn)在正在實(shí)際應(yīng)用中的。靜電的產(chǎn)生是跟隨著相對(duì)的濕度的下降而增大的，特別是在下降到了百分之四十及以下之后，就會(huì)突然變得很容易就產(chǎn)生靜電了，所以說在冬天的時(shí)候，必要要加強(qiáng)采取相應(yīng)的措施來加濕。因?yàn)閯冸x或者摩擦而產(chǎn)生的靜電，是隨著接觸面的面積和壓力以及分離速度的增大而增大的，所以說要避免高速的摩擦和剝離很有必要。

4 結(jié)束語

在提高器件的性能的時(shí)候和采取防止靜電損壞的對(duì)策的時(shí)候，必須要做好的是權(quán)衡利弊的事。對(duì)于最大的額定值和工作電源電壓的相關(guān)范圍，放熱的特性和安裝條件已經(jīng)其他的條件，要在長電的規(guī)定保證范圍之內(nèi)使用。如果是在使用的時(shí)候超過了規(guī)定的保證值數(shù)，那樣造成的故障很多企業(yè)是不會(huì)對(duì)其負(fù)責(zé)的。

參考文獻(xiàn)

[1]趙正平.21世紀(jì)初微電子技術(shù)發(fā)展展望[J].半導(dǎo)體情報(bào)，2013，36（1）：1.

[2]王占國.信息功能材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].化工進(jìn)展，2014，23（2）：3--12.

[3]王太宏.納米器件與單電子晶體管[J].微納電子技術(shù)，2012，39（2）：12.