摘要：本文介绍了国际上硅集成电路技术和产品的发展状况，阐述了硅集成电路关键技术及发发展趋势。

　　关键词：硅；集成电路；技术；发展趋势

　　1 前言

　　信息技术是国民经济的核心技术，它服务于国民经济各个领域，微电子技术是信息技术的关键。整机系统中集成电路采用多少是其系统先进性的直接表征。在集成电路产业中，硅技术是主流技术，硅集成电路产品是主流产品，占集成电路产业的90％以上。正因为硅集成电路的重要性，各国都很重视，因而竞争激烈。

　　21世纪上半叶，微电子技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物半导体和其它新材料方面的研究及在某些领域的应用取得了很大进展，但远不具备替代硅基工艺的条件。硅集成电路技术发展至今，全世界以万亿美元的设备和技术投人，已使硅基工艺形成非常强大的产业能力。同时，长期的科研投入已使人们对硅及其工艺的了解，达到十分深入、十分透彻的地步，这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在100年内仍起主要作
用。

　　2 世界硅集成电路现状及发展状况

　　2.1 硅集成电路的技术现状和发展

　　现今，世界IC特征线宽，批量生产的已达到0．18-0．13μm，芯片的集成度达到108-109量级，研究成果已提高到0．1μm技术。预计到2006年，单片系统集成芯片将达到如下指标：最小特征尺寸0．09μm、芯片集成度达2亿个晶体管、芯片面积520mm2、7-8层金属连线、管脚数4000个、工作电压0．9-1．2V、工作频率2-2．5GHz，功率160瓦。到2010年，将提高到0．07μm的水平。而硅IC晶片直径尺寸，2000年-2005年将从200mm转向300mm，2006-2010年又将转向400mm。单片硅集成技术最小特征尺寸的发展状况列于表1。
              
    为适应技术的发展，极限紫外线、X射线、准分子激光等超微细图形曝光技术等将成为今后几年主要的工艺技术而获得更广泛的应用，先进的集群式全自动智能化综合加工系统将成为新一代的IC制造设备。

　　在电路设计中更重视系统设计、IP的开发与复用、软硬件协同设计、先进设计语言的推广、设计流程与工具的开发、SOC设计平台的开发、低功耗设计、可测性设计、可靠性设计等。

　　为了在一块芯片上实现完整的系统，需要各种兼容技术。包括常规CMOS 数字电路与存储器(如RRPROM、Flash memory、DRAM等)的兼容技术；
CMOS与双极的兼容技术；高压与低压兼容技术、数字与模拟兼容技术、高频与低频兼容技术等。

　　另外，从MPU工艺技术的演进来看，从表2可知，目前整个MOS产品工艺技术在从0．35μm大幅进步到0．18μm之后，已迈向0．13μm，整个技术仍继续朝着栅长与连线间距进一步微细化方向发展。
                  
   整个半导体工艺技术的发展随着晶体管栅长及光刻间距持续地缩小，使得芯片能够在面积越来越小的同时，获得较快的运行速度，同时也使得一个晶圆所能产出的芯片数目越来越多，大幅提高晶圆工艺的生产力。整个半导体工艺技术的发展仍是呈现持续加速的状态，特别是在DRAM、MPU等领域，而光刻等微细加工技术则呈现出稳定的发展。

　　随着微电子产业的发展，半导体工艺结构发生了深刻的变化。设计、制造、封装三业鼎业，集成器件制造商专注于加强力量，减小产品门类。代工(foundry)模式不断发展，无生产线(fabless)公司溽现，无芯片(chipless)设计公司激增。

　　晶圆代工服务的作用正在发生变化。在早期，晶圆代工公司尚无财力和技术能力来支持前沿技术的开发。然而，到上世纪九十年代后期，较大的晶圆代工公司成长壮大，今天，他们已在进行前沿技术的并发。他们已有广泛的客户基础，要求开展更多的服务，包括设计服务和交钥匙制造服务。晶圆代工公司曰作用的变化表现为：在1987-1997年，产能集中于通用IC；在1997-2001年，工作集中在ASIC技术和生产能力的提高；自2001年后，总体解决方案集中在SOC、其于互联网的设计、设计服务、交钥匙制造和后端服务。到2004年，晶圆代公司的生产能力将占世界总生产能力的20％。

　　2．2 硅集成电路的市场需求及对世界经济的重大影响

　　在上世纪八十年代初期，消费类电子产品是半导体需求的主要推动力。立体声收音机、彩色电视机和盒式录相机(VCR)成为普遍的家用电器。 从八十年代末开始，个人计算机(PC)成为强大的推动力。今天，PC仍然是重要的，并将继续推动半导体的需求。同时，消费类电子产品已更加复杂化。然而，主要的