摘要：綜合半導(dǎo)體工藝與制造裝備的發(fā)展特性和今后趨勢(shì)展開(kāi)探究，主要從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)著手，分析其整體發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹分立器件相關(guān)制造設(shè)備的技術(shù)需求，多個(gè)方面對(duì)半導(dǎo)體工藝及制造裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜述及展望。

    關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體工藝；制造裝備技術(shù)；發(fā)展

    隨著時(shí)間的推移，我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域在不斷發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)也不例外，成為當(dāng)前世界科技的重要產(chǎn)業(yè)支柱之一。半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新變革，為社會(huì)各領(lǐng)域產(chǎn)品提供有效助力。通過(guò)分析這一行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，并就分立器件相關(guān)制造設(shè)備的實(shí)踐展開(kāi)論述，以此作為電子信息產(chǎn)業(yè)的重要基石，為今后信息技術(shù)發(fā)展提供不竭動(dòng)力。

     一、摩爾定律持續(xù)演變

     大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)逐漸以邏輯器件、存儲(chǔ)器為代表的集成電力性能、損耗、成本等方面提出愈加嚴(yán)格的要求，逐步推動(dòng)摩爾定律演變。比如，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的應(yīng)用更加傾向于轉(zhuǎn)換實(shí)際性能，使得移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等方面更加重視成本損耗等問(wèn)題的出現(xiàn)。綜合當(dāng)前國(guó)際電子器件與系統(tǒng)技術(shù)路線圖，摩爾定律不斷演變，需要將集成電路每?jī)芍寥?，就性能、集成度、生產(chǎn)成本方面的進(jìn)步進(jìn)行論述。以性能為例，在工作過(guò)程中，電壓逐漸降低，工作頻率就會(huì)增速百分之十五；基于功能損耗方面，性能不變基礎(chǔ)上，開(kāi)關(guān)損耗會(huì)減少百分之三十；針對(duì)這一材料集成度，芯片的面積就會(huì)減少百分之三十；基于其使用成本，尺寸減少的情況下，也會(huì)減少材料成本損耗。

     二、分立器件相關(guān)制造設(shè)備

   （一）第三代半導(dǎo)體設(shè)備

     第三代半導(dǎo)體設(shè)備主要圍繞 Sic、Gan 材料進(jìn)行并將其拓展至其他設(shè)備，比如單晶生長(zhǎng)爐、CVD 外延設(shè)備等等。又或是結(jié)合 Sic器件所需的各類高溫設(shè)備，如高溫離子注入機(jī)、高溫退火爐等等。另外的設(shè)備也要使用第三代半導(dǎo)體材料，綜合相關(guān)技藝完成生產(chǎn)。第三代半導(dǎo)體設(shè)備的實(shí)踐應(yīng)用，主要滿足晶圓尺寸逐漸增大的需求。Sic 材料和器件裝備等層面，選用六英寸規(guī)格的材料成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，八英寸半導(dǎo)體材料則是用于商業(yè)方面；Gan 材料和器件設(shè)備等方面，和 Sic 材料器件相同的是，正在由六英寸規(guī)格朝著八英寸方向轉(zhuǎn)變。Gan 自支撐托底的設(shè)備 HVPE 已經(jīng)可以滿足兩至六英寸規(guī)格的需求。

    （二）紅外焦平面探測(cè)器制備設(shè)備

      如今紅外焦平面探測(cè)設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到第三代，大多圍繞碲鎘汞等類超晶格材料為代表。這一設(shè)備主要使用砷化銦、銻化鎵等材料生長(zhǎng)、外延所需的特種設(shè)備如 HgCdTe 液相外延（LPE）設(shè)備、分子束外延（MBE）設(shè)備等，其他部分設(shè)備需針對(duì)紅外焦平面器件工藝做定制性開(kāi)發(fā)。這一基礎(chǔ)探測(cè)設(shè)備適用于解決之間間距、超大面陣、多譜段方向發(fā)展的工藝需求，器件面陣大小將由當(dāng)前的2.7K×2.7K，逐漸向4K×4K、8K×8K、30K×30K發(fā)展。包括大視場(chǎng)特種投影光刻、高壓碲化汞單晶爐、高平整度晶片加工等一批關(guān)鍵工藝設(shè)備。

  （一）新型材料和相關(guān)裝置設(shè)備

     就當(dāng)前的情況來(lái)看，主要以氧化鋁、金剛石、氧化鎵等原材料為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體材料成為實(shí)踐熱點(diǎn)，也被相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者深度探究。這一類型材料主要適用于材料設(shè)備研發(fā)、使用性能優(yōu)化以及實(shí)踐探索階段。超寬禁帶半導(dǎo)體設(shè)施主要為相關(guān)材料制備所需的晶體生長(zhǎng)、薄膜外延設(shè)備、AlN 制備設(shè)備。主要包括用于晶體生長(zhǎng)的PVT 設(shè)備和用于薄膜外延的高溫 MOCVD 設(shè)備等。PVT 設(shè)備方面，已實(shí)現(xiàn) 2 英寸 AlN 單晶產(chǎn)業(yè)化；高溫 MOCVD 設(shè)備方面，已經(jīng)可以支撐 2-4 英寸襯底的高溫外延生長(zhǎng)需求。金剛石制備設(shè)備。半導(dǎo)體級(jí)金剛石單晶制備主要通過(guò) CVD 法實(shí)現(xiàn)，可選的制備手段包括微波等離子體化學(xué)氣相沉積（簡(jiǎn)稱 MPCVD）法、熱陰極等離子體CVD 法等。其中 MPCVD 法是目前制備高品質(zhì)金剛石薄膜的首選，主要技術(shù)挑戰(zhàn)是大尺寸金剛石薄膜的制備。氧化鎵制備設(shè)備。氧化鎵單晶制備可通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：焰熔法、光學(xué)浮區(qū)法（簡(jiǎn)稱 OFZ法），其中 E-FG 法和直拉法獲得的單晶質(zhì)量最高，是最有前途的半導(dǎo)體級(jí)氧化鎵單晶制備技術(shù)。迅勢(shì)科技是一家在半導(dǎo)體清洗領(lǐng)域加工生產(chǎn)的企業(yè)，將重心放置在系統(tǒng)化解決高純氟塑流體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)，比如 PFA 高純磁懸浮泵、閥、管、接、傳感等內(nèi)容。綜合實(shí)際情況來(lái)看，正面臨著半導(dǎo)體領(lǐng)域制裁等問(wèn)題，本公司的宗旨在于打破壟斷，解決技術(shù)問(wèn)題，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大盡自己的一份力量。迅勢(shì)科技聯(lián)合企業(yè)的上下游開(kāi)展交流合作，解決在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在的材料問(wèn)題，或是終端用戶的使用，加強(qiáng)和高校之間合作交流，并獲得政府部門(mén)支持，已然成為行業(yè)里的龍頭企業(yè)，迅勢(shì)科技有望在今后幾年內(nèi)成為半導(dǎo)體純氟塑流體產(chǎn)品生產(chǎn)的知名企業(yè)，并以高質(zhì)量、高水準(zhǔn)獲得更多優(yōu)質(zhì)用戶，為其提供個(gè)性化服務(wù)。

    三、結(jié)束語(yǔ)

     導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)走過(guò)七十多個(gè)年頭，逐漸衍生出集成電路和系統(tǒng)、光電子分立器件（激光探測(cè)儀等等）、微波射頻器件、電子元件等多種領(lǐng)域。綜上所述，半導(dǎo)體工藝和制造設(shè)備領(lǐng)域健全完善，主要從設(shè)備尺寸縮小、新零件構(gòu)造和新材料使用等方面進(jìn)行，圍繞原子加工技術(shù)、多元集成能力、綜合新型材料等特性出發(fā)，逐步探究現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝及制造裝備技術(shù)將持續(xù)支撐整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新需要。