浅析微电子制造技术及其发展

贾政军

摘要：我国微电子技术的发展水平有了明显的提升，这给我国电子科技产业的发展注入了新的生命力，作为高中生的我们需要了解这项技术，通过对微电子技术内涵的论述，就微电子制造技术以及发展进行更为详尽的分析。推广微电子制造技术的应用，拓展其应用的范围，加快我国信息化时代的发展进程，将数据信息更快的加工处理，让其技术当做数据信息处理的载体，找到科技产业发展的核心要素，要这一基础上，深入的研究微电子制造技术，就其相应的理论知识进行探究，希望可以供以日后我国微电子技术领域发展。

关键词：微电子技术；应用研究；发展

微电子技术是高新科技和信息产业的结合体，其更是二者的核心技术，所占据的地位也比较高。微电子技术的渗透性比较强，并且该技术的发展速度十分的迅猛，所应用的范围更是在不断的拓展，将微电子技术和其他各类学科融合在一起，能开创出我国科技教学史上的一个新纪元，同时还会让其成为一门新的学科，提升该学科和经济增长点之间的联结程度，不断的推动着我国国民经济水平的发展以及增长，对此，高中生需要从自身做起，提升对微电子制造技术的研究程度，强化自身的学习意识。

1微电子制造技术的内涵以及发展现状

1.1微电子制造技术的内涵

集成电路制造工艺主要可以分为材料工艺和半导体工艺。材料工艺包括各种圆片的制备，包括从单晶拉制到外延的多个工艺，传统Si晶圆制造的主要工艺包括单晶拉制、切片、研磨抛光、外延生长等工序，而GaAs的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片(衬底片)，不需要外延。半导体工艺总体可以概括为图形制备、图形转移和扩散形成特征区等三大步。图形制备是以光刻工艺为主，目前最具代表性的光刻工艺制程是28nm。图形转移是将光刻形成的图形转移到电路载体，如介质、半导体和金属中，以实现集成电路的电气功能。注入或扩散是通过引入外来杂质，在半导体某些区域实现有效掺杂，形成不同载流子类型或不同浓度分布的结构和功能。从历史进程来看，硅和锗是最早被应用于集成电路制造的半导体材料。随着半导体材料和微电子制造技术的发展，以GaAs为代表的第二代半导体材料逐渐被广泛应用。直到现在第三代半导体材料GaN和SiC已经凭借其大功率、宽禁带等特性在迅速占据市场。在这三代半导体材料的迭代发展中，其特征尺寸逐渐由毫米缩小到当前的14纳米、7纳米水平，而在当前微电子制造技术的持续发展中，材料和设备正在成为制造能力提升的决定性因素，包括光刻设备、掩模制造技术设备和光刻胶材料技术等。材料的研发能力、设备制造和应用能力的提升直接决定着当下和未来微电子制造水平的提升。总之，推动微电子制造技术发展的动力来自于应用设计需求和其自身的发展需要。从长远看，新材料的出现带来的优越特性，是带动微电子器件及其制造技术的提升的重要表现形式。较为典型的例子是GaN半导体材料及其器件的技术突破直接推动了蓝光和白光LED的诞生，以及高频大功率器件的迅速发展。作为微电子器件服务媒介，信息技术的发展需求依然是微电子制造技术发展的重要动力。

1.2微电子制造技术的发展现状

现阶段，我国微电子技术的发展正处于一个高速的时期。回顾该技术的发展历史，20世纪中期，国外的一位知名研究学者通过晶体管的实验，使得微电子制造技术问世。之后的几年，科学家们又陆续的研制出了集成电路，集成电路的出现给计算机的发明提供了科学的基础保障，用以技术上的支持。20世纪70年代，微型计算机出现，使得微电子制造技术开始迈入了高速发展的阶段，其高速的发展化趋势一直延续到至今，将集成电路当做微电子制造技术的核心，相关的科学家开始对其技术进行优化和改进，提升其集成化的高度。微电子制造技术的集成化程度会相比其原本的程度高出500万倍，且其自身的体积也开始在不断的变化，甚至呈缩小的状态，会比原本的体积小上200倍。目前，我国的微电子制造技术的发展速度十分的迅猛，超深亚微米集成技术水平也在快速的提升，集成的规模开始拓展。该技术在手机等一系列的多媒体设备中所占据的地位比较高，虽然我国在该项技术的研究起步时间比较晚，和一些发达国家仍存在很大的差距，所以，我国需要加深对其技术的研究力度，适当的予以资金以及政策的支持，完善微电子制造技术的发展体系，让其给我国微电子制造技术的发展奠定一个坚实的基础。

2微电子制造技术的发展以及应用

2.1微电子制造技术的发展

2.1.1生活领域的应用

在人们的日常生活中，微电子制造技术的使用频率比较高，其和人们的生活息息相关，该项技术的应用范围也在不断的拓展。其不仅对生产生活起到一定的影响效用，还会促使该项技术和社会之间构成一种互相依赖的关系。

2.1.2工业制造的应用

传统的工业生产制造技术已经无法满足现阶段我国社会的发展需求了，想要更好的顺应时代的发展，就需要将微电子制造技术融入到其中，最大限度的发挥出微电子制造技术的效用，也适当的引进微电子技术设备，从基础上，对企业的生产效率以及产品的质量进行提升，不断的提高工业制造企业产品的市场竞争力，让企业可以得到更加全面的发展。

2.1.3军工产业的应用

微电子制造技术除了应用在人们的日常生活以及工业制造行业中，该项技术在军工产业中也占据着重要的地位，随着我国科学技术水平的提升，军事装备的信息水平成为了现代军事能力的决定性因素，若该国家在军事装备中投入了更多的心力，将微电子制造技术融入到其中，就会为其战争争得先机。使用数字地物装置，训练士兵，让士兵们可以更加精准的了解到其天气气候的变化情况，对敌军的位置以及其作战的地质状况以及地形进行分析。在使用无线计算机网络技术，将其所勘察出来的数据信息进行整合，及时的传递给相应的作战中心，让其可以为实际的军事方案的制定提供重要的数据参考。

2.2未来微电子技术的发展趋势分析

2.2.1工艺尺寸缩小，集成化程度提高

微电子技术发展，以其主要特点为契机，进行不断完善，不断锉削工艺尺寸，集成化程度日益提高。工艺尺寸缩小的同时，集成化程度得到提高，集成规模不断扩大。工艺尺寸的缩小，接触电阻、迁移率退化及可靠性等方面问题也将随之而来。针对此问题，微电子技术通过超浅结技术使电阻降低，采用高迁移率材料预防迁移退化问题的出现。

2.2.2积极应用新材料

微电子技术选用以硅原料为主制成的芯片，该技术快速发展的同时，新材料应用比例大，从而为该技术稳定、快速发展奠定良好基础。

2.2.3广泛应用绿色微电子技术

随着时代的进步，社会经济快速发展，能源需求量不断提高，但能源并非用之不尽的。微电子技术功耗问题，是该技术长期以来一直存在的缺陷，随着功耗的不断提高，导致集成电路被损坏。所以，在未来微电子技术将实现绿色发展目标，也就是对功耗低的绿色集成电路加大研发力度。

3结语

依据文章上述的内容，可以了解到微电子技术对我国社会经济的影响程度比较大，该项技术更是我国科学技术的核心以及基础。该技术的发展水平以及规模直接决定了我国的综合实力。随着信息化时代的发展，发展微电子技术已经成为时代发展的必然。微电子技术是我国的一项高科技的信息技术，所以，高中生需要对该项技术进行了解，重视其技术的发展内容，为日后自身的发展奠定一个坚实的基础，真正意义的实现社会信息化的发展目标，推行微电子制造技术。

参考文献：

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[2]北方微电子单片退火系统进入14nm工艺验证阶段[J].中国集成电路，2017（Z1）.