導(dǎo)語：微電子科技發(fā)展關(guān)鍵走向一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

微電子技術(shù)對現(xiàn)代人類生活的影響極大，自從1947年第一個晶體管問世以來，微電子技術(shù)發(fā)展速猛。Intel公司的創(chuàng)始人之一Moore在上個世紀(jì)1965年研究指出，晶成電路上集成的晶體管數(shù)量每18個月將增加一倍，性能將提高一倍，而價格卻不相應(yīng)的增加，這就是所謂的摩爾定律（Moore,sLaw）。根據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會預(yù)測，至少到2016年，集成電路（IC）線寬依然按“摩爾定律”縮小下去，2016年可以達到25nm的技術(shù)水平。根據(jù)發(fā)表的大量資料可知，在2016年以后的十幾年，芯片的特征尺寸將繼續(xù)縮小。微電子技術(shù)新的發(fā)展及應(yīng)用方向是系統(tǒng)芯片（SOC），它的發(fā)展時間可能會更長，所謂的系統(tǒng)芯片是隨著微電子工藝向納米級遷移和設(shè)計復(fù)雜度增加，一種新的產(chǎn)品把系統(tǒng)做在了芯片上，該芯片被稱為系統(tǒng)芯片（簡稱SOC）。系統(tǒng)芯片將逐漸取代微處理器，SOC必將成為今后微電子技術(shù)發(fā)展新寵之一。另外，微電子技術(shù)還會與其它技術(shù)相融合，誕生一系列新的經(jīng)濟和技術(shù)增長點，例如MEMS技術(shù)和生物芯片等。

一、微電子的集成技術(shù)

微電子器件的特征尺寸縮小將持繼下去。目前，建立在以Si基材料為基礎(chǔ)、CMOS器件為主流的半導(dǎo)體集成電路技術(shù)，其主流產(chǎn)品的特征尺寸已縮小到0.18~0.1?m。硅基技術(shù)的高度成熟，硅基CMOS芯片應(yīng)用的日益擴大，硅平面的加工工藝技術(shù)作為高新技術(shù)基礎(chǔ)的高新加工技術(shù)也將持繼下去。據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，到2012年，微電子芯片加工技術(shù)將達到400mm（16in）硅片、50nm特征尺寸，到2016年，器件的最小特征尺寸應(yīng)在13nm。然而，硅基CMOS的發(fā)展和任何事物一樣，都有其產(chǎn)生、發(fā)展、成熟、衰亡的過程，不可能按摩爾定律揭示的規(guī)律長期的發(fā)展下去。隨著特征尺寸的縮小，將達到器件結(jié)構(gòu)的諸多物理限制。當(dāng)代各種集成電路發(fā)展?fàn)顩r，越來越接近物理限制。

采用新材料的非經(jīng)典CMOS必將發(fā)展起來，高K材料和新型的柵電極；采用非經(jīng)典的FET器件結(jié)構(gòu)；采用新工藝技術(shù)等。在非經(jīng)典CMOS迫切需要解決的問題中，功耗是一個最嚴(yán)峻的問題，能否圓滿解決這一問題，將是制約發(fā)展非經(jīng)典CMOS發(fā)展的一個重要因素。

二、正在成長的系統(tǒng)芯片—SOC

由芯片發(fā)展到系統(tǒng)芯片（SOC），是改善芯片集成技術(shù)的新舉措。微電子器件的特征尺寸難于按摩爾定律無限的縮小下去，在芯片上增加集成器件是集成技術(shù)發(fā)展的另一方向。與當(dāng)年從分立晶體管到集成芯片（IC）一樣，系統(tǒng)芯片（SOC）將是微電子技術(shù)領(lǐng)域中又一場新的革命。

上個世紀(jì)90年代以來，集成芯片系統(tǒng)（SOC）訊速發(fā)展起來，它基于硅基CMOS工藝，但又不局限于CMOS和硅平面加工工藝。它是以硅基CMOS為基礎(chǔ)技術(shù)，將整個電子系統(tǒng)和子系統(tǒng)整個集成在一個芯片上或幾個芯片上，它是集軟件和硬件于一身的產(chǎn)物，SOC的設(shè)計是通過嵌入模擬電路、數(shù)字電路等IP的結(jié)合體，可以具有更大的靈活性。一個典型的SOC可能包含應(yīng)用處理器模塊、數(shù)字信號處理器模塊、存儲器單元模塊、控制器模塊、外設(shè)接口模塊等等多種模塊。微電子技術(shù)從IC向SOC轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破，同時也是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。集成系統(tǒng)的發(fā)展是以應(yīng)用為驅(qū)動的，隨著社會信息化的進程，它將越來越重要。21世紀(jì)僅僅是SOC發(fā)展的開始，它將進入空間、進入人體、進入家庭，它將進入需要所有需要掌握信息處理的信息空間和時間。有的科學(xué)家就把集成芯片系統(tǒng)—SOC稱為USOC（UserSOC）。

三、MEMS技術(shù)是微電子技術(shù)新的增長點

微機電系統(tǒng)制造（Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS）是微電子發(fā)展的另一方向，它的目標(biāo)是把信息獲取、處理和執(zhí)行一體化地集成在一起，使其成為真正的系統(tǒng)，也可以說是更廣泛的SOC概念。MEMS不僅為傳統(tǒng)的機械尺寸領(lǐng)域打開了新的大門，也真正實現(xiàn)了機電一體化。因此，它被認(rèn)為是微電子技術(shù)的又一次革命，對21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式、人類生活都有深遠影響。

微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)是建立在微米/納米技術(shù)（micro/nanotechnology）基礎(chǔ)上的21世紀(jì)前沿技術(shù)，是指對微米/納米材料進行設(shè)計、加工、制造、測量和控制的技術(shù)。它可將機械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動部件、電控系統(tǒng)集成為一個整體單元的微型系統(tǒng)。這種微機電系統(tǒng)不僅能夠采集、處理與發(fā)送信息或指令，還能夠按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令進行操作。它用微電子技術(shù)和微加工技術(shù)(包括硅體微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片鍵合等技術(shù))相結(jié)合的制造工藝，制造出各種性能優(yōu)異、價格低廉、微型化的傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動器和微系統(tǒng)。?微機電系統(tǒng)（MEMS）是近年來發(fā)展起來的一種新型多學(xué)科交叉的技術(shù)，該技術(shù)將對未來人類生活產(chǎn)生極大性影響。它涉及機械、電子、化學(xué)、物理、光學(xué)、生物、材料等多學(xué)科。?微機電系統(tǒng)(MEMS)的研究已取得很多成果。在微傳感器方面，利用物質(zhì)的各種特性研制出了各種微型傳感器；在微執(zhí)生器方面有微型馬達、微閥、微泵及各種專用微型機械已組成微化學(xué)系統(tǒng)和DNA反應(yīng)室。此外，還有其它很多方面的應(yīng)用。

微機電系統(tǒng)（MEMS）的制造，是從專用集成電路（ASIC）技術(shù)發(fā)展過來的，如同ASIC技術(shù)那樣，可以用微電子工藝技術(shù)的方法批量制造。但比ASIC制造更加復(fù)雜，這是由于?微機電系統(tǒng)（MEMS）的制造采用了諸如生物或者化學(xué)活化劑之類的特殊材料，是一種高水平的微米/納米技術(shù)。微米制造技術(shù)包括對微米材料的加工和制造。納米制造技術(shù)和工藝，除了包括微米制造的一些技術(shù)（如離子束光刻等）與工藝外，還包括利用材料的本質(zhì)特性而對材料進行分子和原子量級的加工與排列技術(shù)和工藝等。

隨著信息時展需要，后硅時代的將來還無法預(yù)料，但微電子方面的科學(xué)工作者普遍期望基于分子結(jié)構(gòu)新方案和工作原理的發(fā)展，在基礎(chǔ)研究方面，已有分子電子的設(shè)想，但還不能估計其技術(shù)可轉(zhuǎn)換性。有機微電子技術(shù)、超導(dǎo)微電子技術(shù)、納米電子技術(shù)等，都將是微電子領(lǐng)域新的亮點。