半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展

1、半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展 1第1頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二主要內(nèi)容 一、半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展 二、半導(dǎo)體技術(shù)的熱點(diǎn) 三、探討的問(wèn)題2第2頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二 半導(dǎo)體領(lǐng)域廣義的說(shuō)是與半導(dǎo)體有關(guān)的領(lǐng)域，涉及半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體材料的制備、半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制造工藝、半導(dǎo)體器件的應(yīng)用、半導(dǎo)體器件的測(cè)量等等。其分類號(hào)：H01L、H05K、G06、H01S。一、半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展3第3頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二半導(dǎo)體器件的零部件例如有：將引線框架、引線鍵合或焊料凸點(diǎn)、安裝架、安裝容器、散熱裝置、密封層、封裝樹(shù)脂層等；有

2、機(jī)及無(wú)機(jī)材料半導(dǎo)體器件；半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備及工藝。產(chǎn)品種類：分立器件：二極管、晶體管、晶閘管、太陽(yáng)能電池、壓電器件、發(fā)光器件、單電子器件等；集成電路（布圖）例如有：集成的晶體管、MOS、CMOS、DRAM、SRAM、ROM、EPROM、EEPROM 、SOC等；4第4頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二二、半導(dǎo)體技術(shù)的熱點(diǎn) 1、納米技術(shù)； 2、太陽(yáng)能電池技術(shù)（光電）； 3、LED技術(shù)（OLED技術(shù)，電光）； 4、FinFET技術(shù)。5第5頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二 2、太陽(yáng)能電池技術(shù)； （1）單晶硅太陽(yáng)能電池目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為

3、15%左右，最高的達(dá)到24，單晶硅太陽(yáng)能電池一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年。 （2）多晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多，但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12左右。 （3）非晶硅太陽(yáng)能電池非晶硅太陽(yáng)電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池，目前國(guó)際先進(jìn)水平為10左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減。6第6頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二 2、太陽(yáng)能電池技術(shù)4）化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)電池 a) 硫化鎘太陽(yáng)能電池； b) 砷化鎵太陽(yáng)能電池； c) 銅

4、銦硒太陽(yáng)能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)化率為18) 7第7頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二2、太陽(yáng)能電池技術(shù)（5）染料敏化太陽(yáng)能電池 染料敏化太陽(yáng)能電池（DSC）主要由納米多孔半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對(duì)電極和導(dǎo)電基底等幾部分組成。納米多孔半導(dǎo)體薄膜通常為金屬氧化物（TiO2、SnO2、ZnO等），聚集在有透明導(dǎo)電膜的玻璃板上作為DSC的負(fù)極。對(duì)電極作為還原催化劑，通常在帶有透明導(dǎo)電膜的玻璃上鍍上鉑。敏化染料吸附在納米多孔二氧化鈦膜面上。正負(fù)極間填充的是含有氧化還原電對(duì)的電解質(zhì)，最常用的是I3/I-。DSC與傳統(tǒng)的

5、太陽(yáng)電池相比有以下一些優(yōu)勢(shì)（附圖FTO 導(dǎo)電玻璃上的ZnO納米片SEM圖）a) 壽命長(zhǎng)：使用壽命可達(dá)15-20年；b) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于制造； c) 生產(chǎn)成本較低。 1991年由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院首次發(fā)表了染料敏化電池的原型，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.1%7.9%。8第8頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二 2、太陽(yáng)能電池技術(shù)； 從太陽(yáng)能電池芯片的結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行分類，太陽(yáng)能電池專利技術(shù)可以分為PN結(jié)、PIN結(jié)、肖特基結(jié)、異質(zhì)結(jié)、MIS結(jié)、超晶格能帶結(jié)構(gòu)和能帶漸變結(jié)構(gòu)。（1）PN結(jié)結(jié)構(gòu)：PN結(jié)結(jié)構(gòu)的最早專利申請(qǐng)始于1965年。（2）PIN結(jié)結(jié)構(gòu)，最早專利申請(qǐng)始于19

6、55年。9第9頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二2、太陽(yáng)能電池技術(shù)；（3）異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)：最早專利申請(qǐng)始于1956年（4）肖特基結(jié)結(jié)構(gòu)：專利申請(qǐng)始于1966年10第10頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二2、太陽(yáng)能電池技術(shù)；（5）MIS結(jié)結(jié)構(gòu)專利申請(qǐng)始于1971年（6）超晶格能帶結(jié)構(gòu)專利申請(qǐng)始于1982年（7）能帶漸變結(jié)構(gòu)最早專利申請(qǐng)始于1977年11第11頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二4、FinFET技術(shù) (1) Lowk介質(zhì)材料的背蝕工藝 (ILD)12第12頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二Low k介

7、質(zhì)材料13第13頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二14第14頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二(2) High k介質(zhì)材料15第15頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料材料要求 :高介電常數(shù)熱穩(wěn)定性界面質(zhì)量易于處理可靠性16第16頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料SiO23.9Si3N4/SiO2 stack5 - 6Si3N4 7Al2O310ZrSiOy, HfSiOx, LaSiOx 10-20ZrO2, HfO2, La2O3, Y2O315-30crystal

8、 Pr2O3 3017第17頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料淀積方法：MOCVDPVD (濺射, 蒸發(fā))ALE (原子層淀積)MBE18第18頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料ALD (原子層淀積)19第19頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料20第20頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二High k介質(zhì)材料21第21頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二(3) FinFET22第22頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分

9、，星期二FinFET優(yōu)點(diǎn)：尺寸 (L 10 nm, 20nm)低功耗最佳閾值電壓 (60 mV / decade)23第23頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二FinFET24第24頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二FinFET-制造25第25頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二FinFET-制造26第26頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二27第27頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二FinFET 快閃存儲(chǔ)器7 : 浮柵9: 控制柵極11: 柵氧化物12: 柵電極13: 半導(dǎo)體區(qū)14: 源/

10、漏28第28頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二三、探討的問(wèn)題 改進(jìn)型產(chǎn)品：集成電路布圖、含有計(jì)算機(jī)軟件的制造設(shè)備、印刷電路板（1）印刷電路板能否獲取專利保護(hù)（版權(quán)、外觀設(shè)計(jì)、商業(yè)秘密）？（2）集成電路布圖能否獲取專利保護(hù)（集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例、版權(quán)、商業(yè)秘密）？（3）含有計(jì)算機(jī)軟件的制造設(shè)備能否獲取專利保護(hù)？29第29頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二（1）印刷電路板能否獲取專利保護(hù)（版權(quán)、外觀、商業(yè)秘密）？ 申請(qǐng)文件如何表述？ 案例1：權(quán)利要求30第30頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期二（2）集成電路布圖能否獲取專利保護(hù)（集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例、版權(quán)、商業(yè)秘密）？ 申請(qǐng)文件如何表述？31第31頁(yè)，共34