半导体技术的发展课件

,SIPO,HTTP:/WWW.SIPO.GOV.CN,*,主要内容,一、半导体技术的发展,二、半导体技术的热点,三、探讨的问题,1,主要内容1,半导体领域广义的说是与半导体有关的领域，涉及半导体材料、半导体材料的制备、,半导体器件、半导体器件的制造工艺,、半导体器件的应用、半导体器件的测量等等。其分类号：H01L、H05K、G06、H01S。,一、半导体技术的发展,2,半导体领域广义的说是与半导体有关的领域，涉,半导体器件的零部件,例如有：将引线框架、引线键合或焊料凸点、安装架、安装容器、散热装置、密封层、封装树脂层等；,有机及无机材料半导体器件,；,半导体器件的制造设备及工艺,。,产品种类,：,分立器件,：二极管、晶体管、晶闸管、太阳能电池、压电器件、发光器件、单电子器件等；,集成电路（布图）,例如有：集成的晶体管、MOS、CMOS、DRAM、SRAM、ROM、EPROM、EEPROM,、,SOC等；,3,半导体器件的零部件例如有：将引线框架、引线键合或焊料凸点、安,二、半导体技术的热点,1,、纳米技术；,2,、太阳能电池技术（光电）；,3,、,LED,技术（,OLED,技术，电光）；,4,、,FinFET,技术。,4,二、半导体技术的热点4,2,、太阳能电池技术；,（,1,）单晶硅太阳能电池,目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为,15%,左右，最高的达到,24,，单晶硅太阳能电池一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达,15,年，最高可达,25,年。,（,2,）多晶硅太阳能电池,多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约,12,左右。,（,3,）非晶硅太阳能电池,非晶硅太阳电池是,1976,年出现的新型薄膜式太阳电池，目前国际先进水平为,10,左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。,5,5,2,、太阳能电池技术,4,）化合物半导体太阳电池,a),硫化镉太阳能电池；,b),砷化镓太阳能电池；,c),铜铟硒太阳能电池,(,新型多元带隙梯度,Cu(In,Ga)Se2,薄膜太阳能电池，光电转化率为,18,),6,6,2,、太阳能电池技术,（,5,）染料敏化太阳能电池,染料敏化太阳能电池（,DSC,）主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成。纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物（,TiO2,、,SnO2,、,ZnO,等），聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为,DSC,的负极。对电极作为还原催化剂，通常在带有透明导电膜的玻璃上镀上铂。敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质，最常用的是,I3/I-,。,DSC,与传统的太阳电池相比有以下一些优势（,附图,FTO,导电玻璃上的,ZnO,纳米片,SEM,图）,a),寿命长：使用寿命可达,15-20,年；,b),结构简单、生产工艺简单，易于制造；,c),生产成本较低。,1991,年由瑞士洛桑联邦理工学院首次发表了染料敏化电池的原型，其光电转换效率达到,7.1%7.9%,。,7,7,2,、太阳能电池技术；,从太阳能电池芯片的结构的角度进行分类，太阳能电池专利技术可以分为,PN,结、,PIN,结、肖特基结、异质结、,MIS,结、超晶格能带结构和能带渐变结构。,（,1,）,PN,结结构：,PN,结结构的最早专利申请始于,1965,年。,（,2,）,PIN,结结构，最早专利申请始于,1955,年。,8,8,2,、太阳能电池技术；,（,3,）异质结结构：,最早专利申请始于,1956,年,（,4,）肖特基结结构：,专利申请始于,1966,年,9,9,2,、太阳能电池技术；,（,5,）,MIS,结结构,专利申请始于,1971,年,（,6,）超晶格能带结构,专利申请始于,1982,年,（,7,）能带渐变结构,最早专利申请始于,1977,年,10,10,4、FinFET技术,(1)Lowk,介质材料的背蚀工艺,(ILD),11,4、FinFET技术(1)Lowk介质材料的背蚀工艺(,Low k介质材料,12,Low k介质材料12,13,13,(2)High k介质材料,14,(2)High k介质材料14,High k介质材料,材料要求,:,高介电常数,热稳定性,界面质量,易于处理,可靠性,15,High k介质材料材料要求:15,High k介质材料,SiO23.9,Si3N4/SiO2 stack5-6,Si3N4 7,Al2O310,ZrSiOy,HfSiOx,LaSiOx 10-20,ZrO2,HfO2,La2O3,Y2O315-30,crystal Pr2O3 30,16,High k介质材料SiO23.916,High k介质材料,淀积方法：,MOCVD,PVD(,溅射,蒸发,),ALE(,原子层淀积,),MBE,17,High k介质材料淀积方法：17,High k,介质材料,ALD(,原子层淀积,),18,High k介质材料ALD(原子层淀积)18,High k介质材料,19,High k介质材料19,High k,介质材料,20,High k介质材料20,(3)FinFET,21,(3)FinFET21,FinFET,优点：,尺寸,(L 10 nm,20nm),低功耗,最佳阈值电压,(60 mV/decade),22,FinFET优点：22,FinFET,23,FinFET23,FinFET-制造,24,FinFET-制造24,FinFET-制造,25,FinFET-制造25,26,26,FinFET 快闪存储器,7:浮栅,9:,控制栅极,11:,栅氧化物,12:,栅电极,13:,半导体区,14:,源,/,漏,27,FinFET 快闪存储器7:浮栅27,三、探讨的问题,改进型产品：集成电路布图、含有计算机软件的制造设备、印刷电路板,（,1,）印刷电路板能否获取专利保护（版权、外观设计、商业秘密）？,（,2,）集成电路布图能否获取专利保护（集成电路布图设计保护条例、版权、商业秘密）？,（,3,）含有计算机软件的制造设备能否获取专利保护？,28,三、探讨的问题28,（,1,）印刷电路板能否获取专利保护（版权、外观、商业秘密）？,申请文件如何表述？,案例,1,：,权利要求,29,29,（,2,）集成电路布图能否获取专利保护（集成电路布图设计保护条例、版权、商业秘密）？,申请文件如何表述？,30,30,案例,2,31,案例231,（,3,）含有计算机软件的制造设备能否获取保护？,申请文件如何表述？,32,32,谢谢！,33,谢谢！33,