[精品]微电子技术发展趋势及未来发展展望

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1、微电子技术发展趋势及未来发展展望论文概要：木文介绍了穆尔定律及其相关内容，并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对FI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。由于这是我第一次写正式论文，恳请老师及时指出文中的错误，以便我及时改止。一.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、电了战。在我国，已经把电了信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今，微电

2、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。集成电路仃c)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(0.25um)精度和可集成数百万晶体管的水平，现在己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GordenMoore在研究存贮器芯片上品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(MooresLaw),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(businessLimi

3、tations)o随着芯片集成度的提高，生产成木儿乎呈指数增长。其次是物理限制(PhysicalLimitations)。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。目前建设一条川产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0.05um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。W：如果把0.25nm看作下一

4、代技术，那么几年后又一代新产品将达到0.18um(0.25umX0.7),再过几年则会达到0.13Pin。依次类推，这样再经过两三代，集成电路即将到达0.05uni。每一代大约需要经过3年左右。二•微电子技术的发展趋势儿十年来集成电路(1C)技术一直以极高的速度发展。如前文屮提到的，著名的穆尔(Moore)定则指!l),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(ScalingDownPrinciple),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

5、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増大，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。这一现彖的深远意义在于，随着微电了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來。由于集成电路栅长度的减小和集成度的增大，因此必须发

6、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436nni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，制造岀16M位和64M位的DRAMo目前，采用KrF准分子激光器的光刻设备己经投入实用，可以形成四分之一微米尺寸的图形，制造出64M位DRAMo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，为了实现这一口标，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

7、光技术和3mn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。%1蚀刻技术在高密度集成电路制造过程中，氧化膜、多品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，如果能够研制岀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