相关半导体技术的专业知识，什么叫半导体技术，半导体技术便是以半导体材料为原材料，制做成部件及集成电路芯片的技术性，半导体材料奈米技术性与制做技术性的发展趋势，半导体元器件有很多封裝形式。

什么叫半导体技术

半导体技术便是以半导体材料为原材料，制做成部件及集成电路芯片的技术性。

在元素表里的原素，按照导电率大概能够分为电导体、半导体材料与导体和绝缘体三大类。最普遍的半导体材料是硅(Si)，自然半导体材料还可以是二种原素产生的化学物质，比如氮化镓(GaAs)，但化学物质半导体材料大多数运用在光学层面。

绝大部分的电子器件部件全是以硅为板材制成的，因而电子器件产业链又称之为半导体产业。半导体技术较大的运用是集成电路芯片(IC)，举凡电子计算机、手机上、各种各样家用电器与信息内容商品中，一定有 IC 存有，他们被用于充分发挥各种各样的操纵作用，如同身体中的人的大脑与神经系统。

假如把电子计算机开启，除开一些路线外，还会继续见到很多pcb线路板，每一个木板上都是有一些尺寸与样子不一样的灰黑色小三角，周边是金属材料接脚，这就是封裝好的 IC。假如把包复的灰黑色封裝去除，能够见到里边有一个深灰色的小片状，这就是 IC。【什么叫半导体技术？半导体技术技术性的发展趋势全过程】

假如再变大看来，这种 IC 里边铺满了密麻麻的小组件，彼此之间由金属材料输电线相互连接。除开极少数是电容器或电阻器等处于被动部件外，大多数是晶体三极管，这种晶体三极管由硅或其金属氧化物、氮化合物与其他有关原材料所构成。整粒 IC 的作用决策于这种晶体三极管的特点与彼此之间相互连接的方法。

半导体技术的演变，除开改进特性如速率、动能的耗费与稳定性外，另一关键便是减少制做成本费。

控制成本的方法，除开改进做法，包含制做步骤与选用的机器设备外，假如能在硅集成ic的企业总面积内产出率大量的 IC，成本费也会降低。

因而，半导体技术的一个十分关键的发展趋向，便是把晶体三极管细微化。自然部件的细微化会随着着特性的更改，但很好运的，这类演变会使 IC 绝大多数的特点变好，仅有极少数下降，而这种就必须 运用其他技术性来填补了。

半导体材料制造有点儿好像建房子，分为许多层，自下而上逐级依宏伟蓝图合理布局迭积而成，每一层各不相同的原材料与作用。伴随着作用的繁杂，不只构造越来越更繁杂，技术标准也愈来愈高。与房屋建筑最不一样的地区，除开规格外，便是房屋建筑是一栋一栋地盖，半导体技术则是在同一片集成ic或同一批生产过程中，与此同时制做数百万个到数亿个部件，并且规定一模一样。因而很多生产制造可以说是半导体材料工业生产的较大特点 。

把部件做得越小，集成ic可以生产制造出去的 IC 数也就越多。虽然一片集成ic的制做成本费会因为技术性复杂性提升而升高，可是每粒 IC 的成本费却会降低。因此 价钱不仅不容易因特性越来越好或作用强大而增涨，反倒是愈来愈划算。正是如此，纵观其他科技的发展，从来没有哪一种产业链可以像半导体材料那样，不断保持三十多年的迅速发展趋势。

半导体材料制造是一项繁杂的制做步骤，优秀的 IC 所必须 的制做程序流程达一千个之上的流程。这种流程先依不一样的作用组成小的模块，称之为模块制造，如蚀刻加工、影视与塑料薄膜制造；好多个模块制造构成具备特殊作用的控制模块制造，如阻隔制造控制模块、触碰窗制造控制模块或平整化制造控制模块等；最终再组成这种控制模块制造变成 某类特殊 IC 的融合制造。

半导体材料奈米技术性

奈米技术性有很多种多样，大部分能够分为两大类，一类是自下而上的方法或称之为自组装的方法，另一类是自上而下说白了的缩微方法。前面一种以各种各样原材料、化工厂等技术性为主导，后面一种则以半导体技术为主导。

之前大家都称 IC 技术性是“微电子技术”技术性，那是由于晶体三极管的尺寸是在μm(10-6米)级别。可是半导体技术发展趋势得十分快，每过2年便会发展一个世世代代，规格会缩小成原先的一半，这就是知名的颠覆性创新(Moore’s Law)。

大概在 15 年以前，半导体材料逐渐进到次μm，即低于μm的时期，而后更有深次μm，比μm小许多的时期。到 2001 年，晶体三极管规格乃至早已低于 0.1 μm，也就是低于 100 奈米。

因而，现在是奈米电子器件时期，将来的 IC 绝大多数会由奈米技术性制成。可是为了更好地做到奈米的规定，半导体材料制造的更改须从基本上流程开始做起。每发展一个世世代代，制造流程的规定都是会越来越更严苛、更繁杂。

制造技术性的挑戰

曝出显影液：在全部的制造中，最重要的莫过影视技术性。这一技术性如同拍照的曝出显影液，要把 IC 技术工程师设计方案好的宏伟蓝图，忠诚地制做在集成ic上，就必须 运用曝出显影液的技术性。在现如今的奈米制造上，不只规定曝出显影液出去的图型是几十奈米的尺寸，还需要上下一层构造在 30 厘米直徑的圆晶上，指向的精确度在几奈米以内。那样的精确水平等同于在中国内地的总面积上，每一次都能精确地寻找一颗玻璃弹珠。因而这一机器设备与制造在半导体材料加工厂里是最繁杂、也是最价格昂贵的。

以现阶段最优秀的曝光机为例子，价钱在台币 7 ~ 8 亿是，并且一个大中型的加工厂里就必须 接近 10 部。这也是为什么一个 12 ?嫉木г渤В?动则必须 几亿元人民币的项目投资。

半导体技术进到奈米全球后，除开水平方向规格的缩微导致对影视技术性的苛刻规定外，在竖直方位的规定也一样地严苛。一些塑料薄膜的薄厚全是 1 ~ 2 奈米，并且在一整片 12 ?夹酒?上的偏差低于 5％。这等同于在100个足球场地的总面积上应很匀称铺地上一层约1厘米厚的土壤，并且偏差要操纵在 0.05 厘米的范畴内。

蚀刻加工：此外一项关键的模块制造是蚀刻加工，这有点儿好像沥青路面的刨土机或钻孔设备，把不必的层析一部分除去或挖一个深洞。仅仅在半导体材料制造中，一般是用化学变化再加上较高能的电浆，而不是用机械设备的方法。在未来的奈米蚀刻加工技术性中，有一项深层对总宽的比率要求是等同于要挖一口 100 米的深水井，挖完以后再用三种不一样的原材料铺满深水井，但是每一层原材料的薄厚仅有 10 层分子或分子结构上下。这也是技术性上的一大挑戰。

除开精确度与匀称度的规定外，在批量生产时针对机器设备也有一项苛刻的规定，那便是速率。由于时间就是钱财，在一样的時间内，假如能生产制造出较多的制成品，成本费当然降低，价钱才有竞争能力。此外品质的可靠性也十分关键，不只同一批商品的品质要一样，今日生产制造的 IC 与下周、下一个月生产制造的也需要具备一样的特性，因而品质监管十分关键。一般批量生产加工厂针对生产制造标准的管控，包含原材料、机器设备标准、制造标准与自然环境标准等规定都十分严苛，不可随意变动，为的便是维持品质的稳定性。

原材料难题

电子器件部件进到奈米级别后，在原材料层面也逐渐遭受到一些短板，由于原先应用的原材料特性已不可以符合要求。【什么叫半导体技术？半导体技术技术性的发展趋势全过程】

事例，是说白了的闸极介电层原材料；这层原材料的基本上规定是要能绝缘层，不许电流量根据。如今应用的是由硅板材空气氧化而成的二氧化硅，在一般情况下这是一个很好的绝缘层材料。

但因部件的缩微，促使这层原材料必须 越干越薄。在奈米限度时，假如再次应用这一原材料，这层塑料薄膜只有大约 1 奈米的薄厚，也就是 3 ~ 4 层分子结构的薄厚。可是在这类薄厚下，一切绝缘层材料都是会由于量子科技穿隧效用而通断电流量，导致部件走电，以至丧失应该有的作用，因而只有改成其他新型材料。

但二氧化硅早已沿用了三十多年，基本上是集各种各样优势于一身，这也是使硅可以在全部的半导体材料中出类拔萃的重要，要寻找比它作用更强的原材料与更适合的制做方法，确实难如登天。

并且，原材料是部件或 IC 的基本，一旦更改，全部有关的机器设备与事后的步骤都需要跟随更改，真的是牵一发而动全身，因此 半导体产业仍在坚持不懈，不上最后一刻肯定没去更改它。这也是为什么 CPU 会愈来愈烫，耗费的电力工程愈来愈多的缘故。

如今的 CPU 中，晶体三极管总数甚多，运行又迅速，而每一个晶体三极管都是会“走电”所导致。这类情况对桌面式电子计算机很有可能危害并不大，但在可携式的商品如笔记型电子计算机或手机上，便会发生休眠或可以用時间没法较长的缺陷。

也由于那样，近些年很多专家学者陆续明确提出各种各样新奇的构造或原材料，比如运用自组装技术性制做奈米碳管晶体三极管，想运用奈米碳管的出色特点改进其作用或把部件做得更小。但全部产业链要做这么大的更动，在操作实务上不是行得通的，最多只有在独特的运用上，如独特传感部件，寻找新的发展方向。

发展迅速的根本原因

虽然有诸多挑戰，半导体技术或是不断向前发展。剖析其关键缘故，总括而言有以下几类。

先天性上，硅这一原素和有关的化学物质特性很好，包含物理学、有机化学及电层面的特点。运用硅及有关原材料构成的说白了氢氧化物半导体材料场效晶体三极管，作为电源开关部件十分功能强大。除此之外，由于特性出色，轻、薄、短、小，再加上划算，因此 运用范畴很广，能够用于做各种各样操纵。换句话说，市场的需求非常大，除开各种各样产业链都是有必须 外，新起的说白了 3C 产业链，也是以 IC 为主人公。

由于需要量大，当然吸引住很多的优秀人才与資源资金投入新技术应用与商品的产品研发。产业链巨大，职责分工也愈来愈细。半导体产业可分为好多个次行业，每一个次行业也都十分巨大，例如 IC 设计方案、光罩制做、半导体设备、封裝与检测等。其他相互配合产业链还包含半导体行业、半导体材料原材料等，可以说是一个机车头工业生产。

由于资金投入者众，市场竞争也强烈，进度快速，导致稳步发展。一个普遍存在是各高校电动机、电子器件层面的课程内容愈来愈多，排序越密，而且相继从工学院中单独成电动机电子器件与信息内容层面的学校。其他产业链也陆续寻找在半导体产业中的运用，这在全球早已变为一种广泛的发展趋势。

总得来说，半导体技术早已从μm发展到奈米限度，微电子技术早已被奈米电子器件所替代。半导体材料的奈米技术性能够意味着下列多层实际意义：它是唯一自上而下，选用缩微方法的奈米技术性；尽管沒有颠覆性或戏剧化的提升，但全部全过程可以说便是一个不断发展的过程，这类驱动力预估还会继续不断一、二十年。

除此之外，部件会越来越更小，IC 的融合度更高，作用更强，价钱也更划算。将来的运用范畴会大量，市场的需求也会不断提升。像快速pc机、个人数字助理、手机上、数字相机这些，全是近年来由于 IC 技术性的发展趋势，拥有迅速的 IC 与密度高的的运行内存后造成的新运用。因为技术性挑戰越来越大，资金投入新科研开发需要的資源经营规模也会越来越大，因而预估会出现更高的学生就业销售市场与产品研发优秀人才的要求。

半导体元器件有很多封裝形式，从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP，性能指标一代比一代优秀，这种全是先人依据那时候的拼装技术性和市场的需求而研发的。

整体来说，它大约有三次重特大的创新：第一次是在上世纪八十年代从脚位插式封裝到表层贴片式封裝，极大地提高了印刷线路板上的拼装相对密度；第二次是在上世纪90年代球形矩正封裝的发生，它不仅达到了销售市场高脚位的要求，并且大大的地改进了半导体元器件的特性;芯片级封裝、系统封装、射频收发器封裝是如今第三次创新的物质，其目地便是将封裝减到最少。

每一种封裝都是有其与众不同的地区，即其优势和存在的不足，而常用的封裝原材料，封裝机器设备，封裝技术性依据其必须 而各有不同。推动半导体封装方式持续发展趋势的驱动力是其价钱和特性。

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