微电子导论论文--发展及历史
微电子与集成电路技术的发展

微电子与集成电路技术的发展随着社会的发展,微电子与集成电路技术也不断地得到了改进和革新。
它们的发展带来了许多新的机遇和挑战,为人们的生活、工作和娱乐带来了许多的便利。
本文将从微电子、集成电路技术的发展历程、应用领域、未来趋势等方面进行探讨。
一、微电子与集成电路技术的发展历程微电子作为电子学的一个分支,与传统的电子学相比,它更加注重在微观层面上对电子器件的设计和制造。
微电子技术的出现是伴随着半导体材料和晶体管等器件的发明而来的。
1947年,贝尔实验室的威廉·肖克利发明了第一个晶体管,这标志着晶体管时代的来临。
经过长期的发展,1958年,Jacques Beurrier教授在法国成功制造出了第一片晶体管集成电路。
而到了1960年,犹太大学的Jack S. Kilby也在美国研制出了第一片微型集成电路,这标志着微电子和集成电路技术的开端。
然而,最初的微电子和集成电路依然面对着许多的挑战。
微电子器件体积大、精度不够,工艺控制水平不够,集成电路缺乏标准化等问题一直未得到很好的解决。
为了解决这些问题,人们在不断地研究和实践中不断地革新和改进微电子和集成电路技术。
现在,微电子技术已经成为一个成熟的学科,而集成电路技术也得到了广泛应用。
从最早的模拟集成电路、数字集成电路到现在的微处理器、存储芯片、微机电系统、光电集成电路等,微电子和集成电路技术在各个领域的应用都不断地增加。
二、微电子与集成电路技术的应用领域微电子和集成电路技术的应用十分广泛,几乎覆盖了人们的生活和工作的各个方面。
在通信领域中,现代的移动电话、计算机、电视机、收音机等设备都是采用集成电路技术制成的。
而现代的互联网、无线通信、3G、4G、5G等技术的发展在很大程度上依赖于微电子和集成电路技术的进步。
在计算机领域中,微处理器的出现极大地推动了计算机领域的发展。
现代计算机和服务器都是依靠微处理器、存储芯片、芯片组等集成电路制成的。
在汽车、医疗等领域中,微电子和集成电路技术也被广泛的应用。
专业导论论文

专业导论论文-微电子技术学院自动化学院专业电子信息科学与技术年级班别2014级(1)班学号3114001343学生麦永轩2014年12月目录1 绪论 (3)1.1 微电子技术的基本概念 (3)2 一般理论、技术及应用 (3)2.1 小型化集成系统 (3)2.2 纳米电子学 (3)2.3 高密度电子组装技术 (3)2.4 微电子技术- 通信技术 (4)3 微电子技术的发展限制 (4)3.1 基本物理规律的限制 (4)3.2 材料方面的限制 (4)3.3 工艺技术方面的限制 (4)3.4 电路与系统方面的限制 (4)3.4.1 互连引线问题 (4)3.4.2 可靠性问题 (4)3.4.3 散热问题 (4)4 微电子技术的发展前景和趋势 (5)5 结语 (6)1绪论1.1微电子技术的基本概念微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。
微电子技术,顾名思义就是微型的电子电路。
它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片上,并封装在一个外壳,执行特定电路或系统功能。
与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。
它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。
它的特点是体积小、重量小、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。
它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。
随着科技的迅猛发展,信息技术,电子技术,自动化技术及计算机技术日渐融合,成为当今社会科技领域的重要支柱技术,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系,而他们的相互交叉,相互渗透,也越来越密切。
微电子技术的发展与应用

微电子技术的发展与应用随着科技的不断进步,微电子技术作为关键技术之一,在各个领域中得到了广泛的应用和发展。
本文将从微电子技术的定义、发展历程和应用领域三个方面,对其进行详细的介绍和讨论。
首先,我们来了解什么是微电子技术。
微电子技术是指在微米尺度范围内制造、设计和应用集成电路的技术。
与传统的电子技术相比,微电子技术能够在更小的空间内实现更多的功能,具有更高的集成度和更低的功耗。
微电子技术的发展与应用已经深刻地改变了人们的生活和工作方式。
其次,我们来探讨微电子技术的发展历程。
微电子技术的发展可以追溯到20世纪50年代,当时人们开始研究利用半导体材料制造晶体管,并成功制造出第一代晶体管。
随后,随着集成电路的诞生和微处理器的问世,微电子技术得到了迅猛发展。
20世纪90年代,微电子技术进入了亚微米制造的时代,芯片的集成度大大提高,功能更加强大。
到了21世纪,微电子技术进一步发展,尺寸进一步缩小至纳米级别,纳电子技术逐渐成为研究热点。
可以说,微电子技术的发展经历了多个阶段,从晶体管到集成电路,再到亚微米和纳米尺度的发展,不断推动着科技的进步。
最后,我们来看一下微电子技术的应用领域。
微电子技术在各个领域中都有广泛的应用。
首先是信息技术领域,如计算机、通信和互联网。
微电子技术的发展使得计算机的性能得到了大幅提升,存储容量和运算速度都大大增加,进而推动了互联网的发展和智能手机的普及。
其次是医疗领域,微电子技术被应用于医疗设备和监护系统,如心脏起搏器、人工器官和健康监测设备,为医疗保健提供了更多的选择和可能性。
再次是能源领域,微电子技术在能源的生产、转换和管理中发挥着重要作用,如太阳能电池板、节能灯和智能电表等。
此外,微电子技术还在交通、安全和环境保护等领域得到广泛应用。
微电子技术的发展和应用不仅改变了科技,也影响着我们的日常生活。
它使得我们的生活更加便捷和舒适,提高了工作效率。
然而,微电子技术在发展的同时也面临一些挑战。
信息技术导论论文——微电子技术的全面发展与普及

《信息技术导论》论文题目:微电子技术的全面发展与普及专业班级:微电子科学与工程姓名:***微电子技术的全面发展与普及刘远(华中科技大学微电子科学与工程1401,武汉 430074)微电子技术是上个世纪50年代出现的一门新兴的技术,经过几十年的迅猛发展,已经成为高科技和信息产业的核心技术。
它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关,在各个领域都有其独特的地位。
从目前来看,微电子技术还将继续高速向前发展,集成电路的特征尺寸还将继续缩小,集成度进一步提高。
不仅如此,它在军事、科研和人们生活方面的应用也会更加丰富多彩,从而推动时代的发展。
关键词:微电子技术,集成电路,军事,航天,生活1.引言人们常说的“微电子”是“微型电子线路”的简称,但微电子技术有着更广泛的含义。
微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术,是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,为微电子学中的各项工艺技术的总和。
微电子技术对信息时代具有巨大的影响,是当今社会科技领域的重要支柱。
毫不夸张的说,微电子技术的发展水平直接影响整个信息技术的发展,其产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
2.微电子技术的发展从1959年第一块半导体集成电路问世到现在的50多年里,微电子技术得到了迅速的发展。
1965年,美国英特尔公司的Gordon Moore通过对过去数年来集成电路发展情况的总结,提出了著名的Moore’s Law(摩尔定律),即每隔两年左右器件的特征尺寸缩小到上一代器件的70%,而集成电路的集合度也相应的增加1倍。
摩尔定律的提出虽然已整整50年,但目前集成电路的发展仍然基本符合这一规律。
由于集成度的提高,单片IC的功能不断增加,芯片上单位功能成本下降,推动了电子产品更新换代,进而进一步推动了整个电子工业的发展。
微电子技术的发展和应用微电子技术的发展和应用

微电子技术的发展和应用微电子技术的发展和应用摘要微电子在人们的日常生产生活中扮演着重要的角色,直接影响到人们正常的生产生活。
本文分析了微电子技术的发展历史,同时对微电子技术的应用做出了探讨。
希望通过本文,让同学们对微电子技术的发展和应用有更深入的了解。
关键词微电子技术;发展历史;应用;发展趋势1 微电子技术概述从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。
在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。
与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面:①微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。
②微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。
③微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。
④微电子技术可在晶格级微区进行工作[1]。
2 微电子技术的发展历史微电子技术是一门以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,其具有工作速度快、重量轻、体积小、可靠性高等诸多优点。
微电子技术是一项起源于19世纪末20世纪初的新兴技术,微电子技术的发展史从某种意义上说是集成电路的发展史。
现阶段大规模集成电力的集成度代表着微电子技术的发展水平。
从集成电路在1958年被发明以来,集成电路的发展规律依然遵循着“摩尔定律”,即DRAM 的储存量每隔3年就变为原来的4倍,集成电路芯片上的元件数量每18个月增加1倍。
微电子技术的发展历程如下,美国贝尔实验室于1947年制造出第一个晶体管,这为制造体积更小的集成电路奠定了相关的技术基础。
1958年美国德克萨斯仪器公司的基比尔于研究员制造出第一个集成电路模型,并于次年该公司宣布发明了第一个集成电路。
1959年美国仙童公司将微型晶体管的制造工艺—“平面工艺”经过一定的技术改进后用于集成电路的制造过程中,实现了集成电路由实验阶段向工业生产阶段的过渡。
微电子技术论文

微电子技术论文微电子技术是随着集成电路,尤其是大规模集成电路发展起来的一门新技术。
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微电子技术论文篇一微电子技术与产业群研究【摘要】微电子技术进步促进了微电子产业的发展,同时,以微电子产业为基础的许多领域也正在形成产业群发展浪潮。
本文旨在探讨微电子技术与产业群的关系,研究微电子产业群,区分微电子相关性产业群和微电子产业集群,揭示其产业群的特殊性,深化我们对微电子产业群的认识,促进其健康、快速发展。
【关键词】微电子技术;集成电路;产业群;产业集群;相关性产业群微电子技术的不断进步促进了微电子产业的快速发展,同时,也在以微电子产业为基础的许多领域产生了极富创造性的变革,从而引领了新一轮的产业群发展浪潮。
本文旨在通过对微电子技术与产业群发展关系的研究,探讨微电子产业群的分类以及它们的特征,把握微电子产业群发展的基本要求,促进微电子产业群健康有序发展。
一、微电子技术的发展微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的系列技术,它包括系统和电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术。
微电子技术除集成电路外,还包括集成磁泡、集成超导器件和集成光电子器件等。
为便于分析,我们设定:研究的微电子技术主要限于集成电路的器件、工艺技术等领域。
微电子技术始于1947年晶体管的发明,到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件,1962年生产出晶体管―晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路。
上个世纪70年代,由于单极型集成电路(MOS电路)在高度集成和功耗方面的优点,微电子技术进入了MOS 电路时代。
从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500万个晶体管)和512MbDRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%。
目前,微电子技术正在快速发展,其发展表现在三点:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。
微电子技术论文范文3篇

微电⼦技术论⽂范⽂3篇微电⼦技术发展历史论⽂摘要本⽂展望了21世纪微电⼦技术的发展趋势。
认为:21世纪初的微电⼦技术仍将以硅基CMOS电路为主流⼯艺,但将突破⽬前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电⼦技术将与其它技术结合形成⼀系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯⽚等。
具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟⼯⼚技术、铜互连及低K互连绝缘介质、⾼K栅绝缘介质和栅⼯程技术、SOI技术等将在近⼏年内得到快速发展。
21世纪将是我国微电⼦产业的黄⾦时代。
关键词微电⼦技术集成系统微机电系统DNA芯⽚1引⾔综观⼈类社会发展的⽂明史,⼀切⽣产⽅式和⽣活⽅式的重⼤变⾰都是由于新的科学发现和新技术的产⽣⽽引发的,科学技术作为⾰命的⼒量,推动着⼈类社会向前发展。
从50多年前晶体管的发明到⽬前微电⼦技术成为整个信息社会的基础和核⼼的发展历史充分证明了“科学技术是第⼀⽣产⼒”。
信息是客观事物状态和运动特征的⼀种普遍形式,与材料和能源⼀起是⼈类社会的重要资源,但对它的利⽤却仅仅是开始。
当前⾯临的信息⾰命以数字化和⽹络化作为特征。
数字化⼤⼤改善了⼈们对信息的利⽤,更好地满⾜了⼈们对信息的需求;⽽⽹络化则使⼈们更为⽅便地交换信息,使整个地球成为⼀个“地球村”。
以数字化和⽹络化为特征的信息技术同⼀般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和⾏业,改变着⼈类的⽣产和⽣活⽅式,改变着经济形态和社会、政治、⽂化等各个领域。
⽽它的基础之⼀就是微电⼦技术。
可以毫不夸张地说,没有微电⼦技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电⼦已经成为整个信息社会发展的基⽯。
50多年来微电⼦技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这⾥指的创新包括原始创新、技术创新和应⽤创新等。
晶体管的发明并不是⼀个孤⽴的精⼼设计的实验,⽽是⼀系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重⼤突破后的必然结果。
微电子技术发展与应用

微电子技术发展与应用随着科技的不断发展,微电子技术成为了当今世界不可缺少的一部分。
微电子技术指的是制造、设计和应用微小电子器件、电路和系统的技术。
从最早的晶体管、集成电路到现在的微处理器、存储器,微电子技术不断创新,成为驱动信息产业的关键技术之一。
本文将从微电子技术的发展历程、特点、应用等方面进行探讨。
一、微电子技术的发展微电子技术的历史可以追溯到20世纪初。
最初,晶体管的发明标志着微电子技术的实际应用。
20世纪60年代,集成电路的出现使得电子元器件和电路可以在一个硅片上集成到一起。
随着技术的不断进步,20世纪70年代,大规模集成电路开始出现,1980年代,带有100万个晶体管的微处理器问世,开创了个人电脑革命的先河。
到了21世纪,微电子技术已经成为移动通信、计算机、人工智能、汽车电子、物联网等各个领域的核心技术。
二、微电子技术的特点与其他技术相比,微电子技术有其独特的特点。
1.微小化:微电子技术的最大特点就是微小化,将电路和系统集成到一个硅片甚至一个芯片上。
通过微小化,可以大大降低设备的体积和重量,提高电路的稳定性和可靠性。
2.数字化:微电子技术是数字化时代的产物,数字化的电子技术可以实现高速、高精度、高可靠性的数据处理和传输。
3.高速化:微电子技术的数字电路可以实现非常高的时钟频率和数据传输速率,从而实现高速数据处理和通信。
4.集成化:微电子技术可以将各种不同的功能电路集成到一个芯片上,从而实现多种复杂的功能,提高设备的性能和降低成本。
5.人工智能化:微电子技术是人工智能技术的重要支柱,通过芯片和模块等人工智能产品,能够实现机器视觉、语音识别、自动驾驶等高级智能功能。
三、微电子技术的应用微电子技术的应用范围非常广泛,包括通信、计算机、人工智能、汽车电子、半导体制造、医疗器械、消费电子、航空航天等。
1.通信领域:移动通信是微电子技术的重要应用领域。
微电子技术可以实现高速的数据传输、丰富的多媒体功能以及复杂的通信协议。
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中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要: 介绍了中国微电子技术的发展现状,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一.我国微电子技术发展状况 1956年7月,国务院科学专业化规划委员会正式成立,组织数百各科学家和技术专家编制了十二年(1965—1967年)科学技术远景规划,这个著名的《十二年规划》中,明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上,我国半导体晶体管是1957年研制成功的,1960年开始形成生产;集成电路始于1962年,于1968年形成生产;大规模集成电路始于70年代初,80年代初形成生产。但是,同世界先进水平相比较,我们还存在较大的差距。在生产规模上,目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产,而国外的发展却很快,美国IBM公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器,1983年秋正式投产后,每日处理硅片几万片,月产量为上百万块电路,生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂,1984年投产,计划生产64K动态存贮器,月产300万块,总投资约为1.2亿美元。 此外,在美国和日本,把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本,出现晶体观后,形成工业生产能力是3年;出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年;出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年;出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线,个别单位才开始有些改观,但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看,目前,全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十,早期是美国独占市场,而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元,分离器件产量为110多亿只,集成路为50多亿块;日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元,分离器件产量为122亿只,集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元,分离器件产量为260多亿只,集成电路为90多亿块;日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元,分离器件产量300多亿只,集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年,产量一直在1200万块至3000万块之间波动,没有大幅度的提高,1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元,产量为1313万块,相当于美国1965年和日本1968年的水平。(1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元,产量为950万块;1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元,产量为1988万块)。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面,差距比几十倍还大得多,并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍;中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑,国外一般认为,进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%,大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高,已迫在眉睫,这是使我国集成电路降低成本,进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看,集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题,产品优质价廉,市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格,长期以来,降价较缓慢,近两三年来,集成电路的平均价格为每块10元左右,这种价格水平均相当于美国和日本1965年—1967年的水平。 近几年,我国微电子工业得到了进一步发展。国务院批准了《关于我国电子和信息产业发展战略的报告》,明确提出以集成电路、计算机、通信和软件为电了信息产业发展的重点,要求电子与信息产业,在“七五”期间实现两个转变:第一是服务重点转到为发展国民经济、四化建设和整个社会生活服务的轨道上来;第二是电子工业的发展要转移到以微电子技术为基础、以计算机和通信装备为主体的轨道上来。这些重大措施正推动着我国微电子学的研究和微电子技术的发展。 二.微电子技术发展趋势 微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展,大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。微电子技术的发展和应用,几乎使现代战争成为信息战、电子战。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 集成电路(IC)是微电子技术的核心,是电子工业的“粮食”。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米(0.25μm)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。 1965年,Intel公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。 穆尔定律受两个因素制约,首先是事业的限制(business Limitations)。随着芯片集成度的提高,生产成本几乎呈指数增长。其次是物理限制(Physical Limitations)。当芯片设计及工艺进入到原子级时就会出现问题。 DRAM的生产设备每更新一代,投资费用将增加1.7倍,被称为V3法则。目前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线,至少需要10亿美元。据此,64M位的生产线就要17亿美元,256M位的生产线需要29亿美元,1G位生产线需要将近50亿美元。 至于物理限制,人们普遍认为,电路线宽达到0.05μm时,制作器件就会碰到严重问题。 从集成电路的发展看,每前进一步,线宽将乘上一个0.7的常数。即:如果把0.25μm看作下一代技术,那么几年后又一代新产品将达到0.18μm(0.25μm×0.7),再过几年则会达到0.13μm。依次类推,这样再经过两三代,集成电路即将到达0.05μm。每一代大约需要经过3年左右。 微电子技术应用分布图 三. 微电子技术的发展 几十年来集成电路(IC)技术一直以极高的速度发展。如前文中提到的,著名的穆尔(Moore)定则指出,IC的集成度(每个微电子芯片上集成的器件数),每3年左右为一代,每代翻两番。对应于IC制作工艺中的特征线宽则每代缩小30%。根据按比例缩小原理(Scaling Down Principle),特征线条越窄,IC的工作速度越快,单元功能消耗的功率越低。所以,IC的每一代发展不仅使集成度提高,同时也使其性能(速度、功耗、可靠性等)大大改善。与IC加工精度提高的同时,加工的硅圆片的尺寸却在不断增大,生产硅片的批量也不断提高。以上这些导致了微电子产品发展的一种奇妙景观:在集成度一代代提高的同时,芯片的性能、功能不断增强,而价格却不断下跌。这一现象的深远意义在于,随着微电子芯片技术的快速发展,一切微电子产品(计算机、通信及消费类产品等)也加速更新、换代;不仅新一代产品性能、功能大大超过前一代,而且价格的越来越便宜又为电子信息技术的不断推进及其迅速推广应用到各个领域创造了条件,导致了人类信息化社会的到来。 由于集成电路栅长度的减小和集成度的增大,因此必须发展相应的制造技术,即光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术。①光刻技术利用波长436nm光线,形成亚微米尺寸图形,制造出集成度1M位和4M位的DRAM。i射线(波长365nm)曝光设备问世后,可形成半微米尺寸和深亚微米尺寸的图形,制造出16M位和64M位的DRAM。目前,采用KrF准分子激光器的光刻设备已经投入实用,可以形成四分之一微米尺寸的图形,制造出64M位DRAM。采用波长更短的ArF激光器的光刻设备,有可能在21世纪初投入实用。当然,为了实现这一目标,必须开发出适用的掩膜形成技术和光刻胶材料。 X射线光刻设备的研制开发工作,已经进行了相当的时间,电子束曝光技术和3nm真空紫外线曝光技术,也在积极开发之中,哪一种技术将会率先投入实用并成为下一阶段的主流技术,现在还难以预料。②蚀刻技术在高密度集成电路制造过程中,氧化膜、多晶硅与布线金属的蚀刻技术,随着特征尺寸的不断缩小将变得越来越困难。显然,如果能够研制出一种可以产生均匀的平面状高密度等离子源的技术,就会获得更为理想的蚀刻效果。 利用CER(电子回旋共振)等离子源或ICP(电感耦合等离子)高密度等离子源,并同特殊气体(如HBr等)及静电卡盘(用于精密温度控制)技术相结合,就可以满足上述电路蚀刻工艺的要求。③扩散氧化技术要想以低成本保证晶体的良好质量,必须采用外延生长技术。其理由是,同在晶体制作上下工夫保证质量所需要花费的成本相比,外延生长技术的成本低得多。 离子注入的技术水平已经有很大提高,可以将MeV(兆电子伏特)的高能量离子注入到晶体内部达几微米深度。迄今采用的气体扩散法,需要在高温中长时间地扩散杂质才能形成扩散层。而现在,利用离子注入技术,可以分别地将杂质注入到任意位置,再经一次低温热处理,就可以获得同样的结果。 同时,低能量离子注入技术也取得很大进展,可以形成深度小于0.1μm的浅扩散层,而且精度相当高。另外,斜方向离子注入技术也大有进展,可以在任何位置注入杂质,从而可以在低温条件下按照设计要求,完成决定晶体管性能的杂质扩散工序作业。用固相扩散法制造源漏极浅结极为有效,已经获得35nm的浅结。 ④ 多层布线技术 把电阻小于铝的铜,作为下一代布线材料正在引起人们的关注。美国半导体工业协会(SIA)已经将“以铜代替铝”列入其发展规划,并制定出相应的目标和技术标准。铜布线采用镶嵌方法制作,并利用CMP(化学机械抛光)技术进行研磨,布线形成则使用半导体级电镀技术。铜容易在绝缘膜中扩散,所以,在采用铜布线时,需要同时采用能够防止铜扩散的势垒金属技术。 用离子束喷射法替代常用的真空溅射法,将金属喷射到硅圆片表面,这种方法使硅圆片不需要金属化的一侧带负电荷,然后让金属离子带正电荷,在负电荷吸引下,金属粒子沉积在硅圆片表面,形成十分均匀的金属薄膜。预计离子喷射法三年后可达到实用。在高速电路的布线中,必须同时形成低介电系数的层间膜。氧化膜的介电系数为4.0,添加氟(F)的氧化膜,其介电系数现在可以达到3.6,利用高密度等离子CVD(化学气相淀积)技术可制作含氟的氧化膜。⑤电容器材料随着DRAM集成度的提高,电容器材料——氧化膜的厚度变得越来越薄。进入90年代以来,氮化硅膜技术不断改进,并改用立体的电容器结构,以确保所必需的电容值。但是,这种技术似乎已经接近其极限,今后有可能采用迄今没有用过的新材料,如氧化钽膜(Ta2O5)和高电容率材料(BST)等。