微电子技术发展趋势及未来发展展1

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1、微电子技术发展趋势及未来发展展望重庆师范大学物理与电子工程学院2010级电子信息科学与技术指导老师：吴明华20100516012秦东摘要:本文是微电子技术的发展趋势及未來发展展望关键词:微电子技术；电子前沿；穆尔定律等论文概要：本文介绍了穆尔定律及相关内容，并阐述对微电子技术发展趋势的展望•针对口前世界局势紧张，战争不断的状况，本文在最后浅析了微电子技术在未來轻兵器上的应用.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，以便我及时改正.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是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展，

2、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柱性产业。如今，微电子技术已经成为衡量一个国家科学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”。集成电路己发展到超大规模和甚大规模、深亚微米（0。25微米）精度和可集成数百空晶体管的水平，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

3、人之一的董事长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，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。随着芯片集成度的提高，生产成本儿乎呈指数增长。其次是物理限制。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。H前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线，至少需耍10亿美元。据此，64M位的生产线就耍17亿美元，256M位的生产线需要29亿美元，1G位生产线需耍将近50亿美元。至于物理限制

4、，人们普遍认为，电路线宽达到0。05微米时，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。25微米看作下一代技术，那么儿年后乂一代新产品将达到0o18微米（0。25微米乘0。7）,再过几年则会达到0。13微米。依次类推，这样再经过两三代，集成电路即将到达0。05微米。每一代大约需要3年左右。二、微电子技术的发展趋势几十年來集成电路技术一直以极高的速度发展。如前文中捉到的，著名的穆尔定则指出，1C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1C制作工艺小的特

5、征线宽则每代缩小30%根据按比例缩小原理，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，Tc的每一代发展不仅使集成度提高，同时也使性能（速度、功耗、可靠性等）大大改善。与ic加工精度提高的同时，加T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。这一现象的深远童话在于，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、功能人人超过前一代，而且价格

6、又为屯子信息技术的不断推进及其迅速推广应用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人，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，制造出集成度位和4M位的DRAM。1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64MR位的DRAMo目前，采用KrF准分了激光器的光刻准分了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和16M位的D

7、RAMO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H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，也在积极开发之屮，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屮，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來越困难。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

8、共振）等离子源或ICP（电感耦合等离子）高密度等离子源，并用特殊气体（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