微电子技术的进展与展望

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1、微电子技术的进展与展望1引言自1947年12月第一只晶体管在美国贝尔实验室诞生以来，微电子科学日新月异，以惊人的速度飞速发展，在至今不到50年的历史中，经历了晶体管、集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路四个发展阶段，把人类社会带入了以微电子为标志的电子时代和以此为基础的信息时代，成为当今最活跃的生产力。当今世界新技术革命的核心是电子信息技术，电子信息技术的基础是微电子技术，电子工业如何发展主要取决于微电子技术的发展。因此，在某种意义上说，谁拥有微电子技术的优势，谁就掌握了21世纪的主动权。本文从三个方面讨论国际微电子技术发展的势态，并结合我国的实际情况，分析我国微

2、电子技术的现状与发展。2微电子工业生产的现状与趋势2.1国际微电子工业生产的现状与趋势过去10年，全球微电子工业的年平均增长率为15%，而最近5年.发展更加迅速，1994年增长率超过28%，1995年的增长率至少将达到40%。美国半导体工业协会（SIA)曾估计1996年全球微电子产品的总销售额将达到1000亿美元，2000年达到2000亿美元。而实际上1994年已经超过1000亿美元，达到1097亿美元。1994年世界十大微电子公司排名如表1，Intel公司突破100亿美元，约占全球微电子产值的十分之一；日本进入十大公司的最多，占了5家；三星公司增长最快，增长率达61%

3、。特别应该指出的是微电子市场日趋东方，产销地理日益转向亚太地区。过去10年，亚洲地区（日本除外）微电子的增长率高出全球平均水平10个百分点。1994年则达到63%，增长速度是世界平均值的3倍（1994年微电子工业增长率：日本28%，美囯22%，西欧27%)。其中南韩尤为突出，金星、现代两大公司增长率高达90%。1994年亚洲（日本除亚太地区微电子工业的高速发展，使得微电子产销地域结构发生了很大的变化。进入九十年代以来，微电子市场由美、日瓜分逐渐过渡到美国、日本、西欧、亚太四方平分秋色的局面。例如，打开当前所有的微型计算机，几乎全是清一色的“美国CPU”、“日本、南韩RA

4、M”和“台湾主机板”。亚太微电子占全球市场的份额由1983年的8%上升到1993年的19%，与西欧持平。预计亚太微电子消费与生产份额1995年将全面超过西欧，在本世纪末将超过日本而居世界第二，仅次于北美。2.2我国微电子工业生产的状况。目前，我国微电子企业约有340家，其中集成电路企业24家，分立器件310多家，外资企业和中外合资企业近10家。如果加上半导体材料、微电子设备、仪器生产厂家以及微电子研究所、集成电路设计中心，总数超过400家。全行业人数约23万人，比美国多1万人，是世界上微电子从业人数最多的国家。1994年我国微电子产量突破100亿只大关，达110亿只。其

5、中分立器件107.8亿只，集成电路2.18亿只，总产值80多亿元。估计1995年集成电路可达3亿只，分立器件达125亿只。我国微电子工业的生产现状存在如下4个特点。(1)生产规模小。1994年全行业产值仅占全球微电子产值的1%，不及Intel公司年收入的十分之一。(2)产品档次低。集成电路与分立器件的比重长期处于倒三角关系。分立器件中的高频、高速、大功率器件十分短缺，分立器件工业实质上是二极管工业。集成电路企业则几乎不生产目前国际上的主流产品，如MOS存储器、MOS微机元件、MOS专用电路等产品国内目前几乎空白。产品结构严重偏离“信息化”走向，长期集中于模拟类电子产品、

6、双极模拟产品占总产量的70%以上。(3)劳动生产率差。就全行业1993年统计数据平均值比较，大约是美国的2%。(4)贸易赤字巨大。我屆长期以来存在着“低出高进”的局面，出口多为低档品。现在出口的分立器件在数量上开始超过进口量，例如1994年出口约34亿只，进口则仅23〜28亿只。但出口的大多是二极管和低档晶体管，进口的则多为微波器件、功率器件，因此在金额上是赤字。集成电路仅有少量出口，无论在数量上还是在金额上均全面赤字。3硅微电子技术的进展与展望硅材料具有极高的纯度和完整性，是目前最完美、了解最为透彻的材料。硅器件在微电子的发展中一直保持其统治地位，在当今微电子工业的所

7、有基片中，硅约占98%。3.1集成电路存储器和微处理器是微电子发展的两大动力，其技术水平亦为整个集成电路技术发展水平的标志。目前又有三个新领域FPGA(现场可编程门阵）、混合信号器件及DSP(数字信号处理器）正在飞速发展。在集成电路产品中，占主导地位的仍是存储器，其密度基本上是每三年翻两番。目前市场上最新一代产品是0.5技术的16MDRAM(动态随机存储器），南韩占有70%的市场。1995年将有64MDRAM和16MSRAM(静态随机存储器）投入生产，预计2001年有1GDRAM问世。在研究方面，在1995年的ISSCC(国际固态电路学术