電子制造技術(shù)(合集7篇)

第第頁電子制造技術(shù)(合集7篇)

時間：2023-10-1309:42:03

電子制造技術(shù)第1篇

1、微電子技術(shù)的發(fā)展歷程

自20世紀(jì)中期第一個集成電路研發(fā)成功之后，我們就進(jìn)入了微電子技術(shù)時代，在半個多世紀(jì)的發(fā)展中，微電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和國防君事領(lǐng)域，目前更是在商業(yè)領(lǐng)域中獲得極大的應(yīng)用和發(fā)展。并且在長期的發(fā)展進(jìn)程中，微電子技術(shù)一直是以集成電路為主要的核心代表，也逐漸形成了一定的發(fā)展規(guī)律，最典型的莫過于摩爾定律。當(dāng)然，集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展也進(jìn)一步刺激了微電子技術(shù)的快速發(fā)展。

在新事物的發(fā)展進(jìn)程中，其發(fā)展規(guī)律和發(fā)展趨勢勢必要與需求相結(jié)合，并受需求的影響。微電子技術(shù)也不例外。在其發(fā)展進(jìn)程中，微電子制造技術(shù)無疑是微電子技術(shù)最大的“客戶”，正是因為微電子制造技術(shù)提出了各種應(yīng)用需要，才使得微電子技術(shù)得到了快速發(fā)展。也可以說，微電子制造技術(shù)正是微電子設(shè)計技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的“中介”，是將微電子技術(shù)設(shè)計猜想轉(zhuǎn)化為實物的“橋梁”。但值得一提的是，這個實物轉(zhuǎn)化的過程也會對微電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生影響，并直接決定著微電子器件的造價與功能作用。為此我們可以認(rèn)為，在微電子技術(shù)的發(fā)展中，微電子制造技術(shù)是最重要的核心技術(shù)。

2、微電子制造技術(shù)的發(fā)展與制造工藝

在半個多世紀(jì)的發(fā)展中，微電子制造技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在集成電路與分立器件的生產(chǎn)工藝上。集成電路和分立器件在制造工藝上并無太大區(qū)別，僅僅只是兩者的功能與結(jié)構(gòu)不一樣。但是受電子工業(yè)發(fā)展趨勢的影響，目前集成電路的應(yīng)用范圍相對更廣，所以分立器件在微電子制造技術(shù)應(yīng)用中所占的比重逐漸減少，集成電路逐漸成為其核心技術(shù)。

在集成電路的制造過程中，微電子制造技術(shù)主要被應(yīng)用在材料、工藝設(shè)備以及工藝技術(shù)三方面上，并且隨著產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，這三方面逐漸出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)分工現(xiàn)象。發(fā)展到今天，集成電路的制造產(chǎn)業(yè)分為了材料制備、前端工藝和后端工藝三大產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)相互自立運作，各自根據(jù)市場需求不斷發(fā)展。

集成電路的種類有多種，相關(guān)的工藝也有差異，但各類集成電路制造的基本路徑大致相同。材料制造包括各種圓片的制備，涉及從單晶拉制到外延的多個工藝，材料制造的主要工藝有單晶拉制、單晶切片、研磨和拋光、外延生長等幾個環(huán)節(jié)，但并不是所有的材料流程都從單晶拉制走到外延，比如砷化稼的全離子注入工藝所需要的是拋光好的單晶片（襯底片），不需要外延。

前端工藝總體上可以概括為圖形制備、圖形轉(zhuǎn)移和注入（擴(kuò)散）形成特征區(qū)等三大步，其中各步之間互有交替。圖形制備以光刻工藝為主，目前最具代表性的光刻工藝是45nm工藝，借助于浸液式掃描光刻技術(shù)。圖形轉(zhuǎn)移的王要內(nèi)容是將光刻形成的圖形轉(zhuǎn)入到其他的功能材料中，如各種介質(zhì)、體硅和金屬膜中，以實現(xiàn)集成元器件的功能結(jié)構(gòu)。注入或擴(kuò)散的主要目的是通過外在雜質(zhì)的進(jìn)入，在硅片特定區(qū)域形成不同載流子類型或不同濃度分布的區(qū)域和結(jié)構(gòu)。后端工藝則以芯片的封裝工藝為主要代表。

3、微電子制造技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要表現(xiàn)形式

總體上，推動微電子制造技術(shù)發(fā)展的動力來自于應(yīng)用需求和其自身的發(fā)展需要。作為微電子器件服務(wù)的主要對象，信息技術(shù)的發(fā)展需求是微電子制造技術(shù)發(fā)展的主要動力源泉。信息的生成、存儲、傳輸和處理等在超高速、大容量等技術(shù)要求和成本降低要求下，一代接一代地發(fā)展，從而也推動微電子制造技術(shù)在加工精度、加工能力等方面相應(yīng)發(fā)展。

從歷史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼為代表的第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展，大都是因為后一代的材料在某些方面具備更為優(yōu)越的性能。如砷化稼在高頻和超高頻方面超越硅材料，氮化稼在高頻大功率方面超越砷化稼。從長遠(yuǎn)看，以材料的優(yōu)越特性帶動微電子器件及其制造技術(shù)的提升和躍進(jìn)仍然是微電子技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)形式。較為典型的例子是氮化稼材料的突破直接帶來藍(lán)光和白光高亮LED的誕生，以及超高頻超大功率微電子器件的發(fā)展。

微電子制造技術(shù)發(fā)展的第二個主要表現(xiàn)形式是自身能力的提升，其中主要的貢獻(xiàn)來自于微電子制造設(shè)備技術(shù)的迅速發(fā)展和相關(guān)配套材料技術(shù)的同步提升。光刻技術(shù)的發(fā)展最能體現(xiàn)出微電子制造技術(shù)發(fā)展的這一特點。光刻技術(shù)從上世紀(jì)中期的毫米級一直發(fā)展到今天的32nm水平，光刻設(shè)備、掩模制造設(shè)備和光刻膠材料技術(shù)的同步發(fā)展是決定性因素。這方面技術(shù)的提升直接促使未來微電子制造水平的提升，主要表現(xiàn)在：一是圓片的大直徑化，圓片將從目前的300mm（12英寸）發(fā)展到未來的450mm（18英寸）；二是特征尺寸將從目前主流技術(shù)的45nm發(fā)展到2023年的25nm。

微電子制造技術(shù)發(fā)展的第三個表現(xiàn)形式是多種制造技術(shù)的融合。這種趨勢在近年來突出表現(xiàn)在鍺硅技術(shù)和硅集成電路制造技術(shù)的兼容以及MEMS技術(shù)與硅基集成電路技術(shù)的融合。由此可以預(yù)見的是多種技術(shù)的異類集成將在某一應(yīng)用領(lǐng)域集中出現(xiàn)，MEMS可能首當(dāng)其沖，比如M壓MS與MOS器件集成在同一芯片上。

4、結(jié)束語

綜上所述，在科技的推動和電子科技市場需求的影響下，微電子技術(shù)得到了快速的發(fā)展，直接帶動了以集成電路為核心的微電子制造技術(shù)水平的提升?，F(xiàn)如今微電子制造技術(shù)已