作者叶甜春简介：38岁，研究员，博士生导师，现任中国科学院微电子研究所副所长，中国科学院微电子技术总体工作组组长、中国科学院EDA中心主任、中国科学院微系统中心副主任。1986年毕业于复旦大学电子工程

　　系微电子学专业。同时兼任中国电子学会高级会员，中国物理学会同步辐射专业委员会常委、中国真空学会纳米与表面专业委员会常委。从事的研究领域包括纳米微细加工技 术、下一代光刻掩模技术、新结构MEMS及纳米传感器技术等。主持并完成多项国家重点科研项目，发表论文90多篇。先后获中国科学院科技进步二等奖(2项)、中国科学院青年科学家奖、北京市科技进步一等奖。

　　以前，人们曾经为100纳米和50纳米能否成为集成电路技术的又一个“极限”而展开过一场全球性的辩论；而今天，半导体工艺技术进入90纳米，人类的微细加工能力即将进入又一个空前的高度，整个半导体领域的前沿热点从制造技术、器件物理、工艺物理到材料技术等各方面随之全面进入纳米领域。

　　工艺技术更新马不停蹄

　　半导体集成电路是通过微细加工技术直接制作在半导体单晶园片上的电子电路。从1958年世界上第一块集成电路诞生至今的45年中，世界集成电路技术与产业飞速发展，历经小规模(数百元件)、中规模(数千元件)、大规模(数十万元件)、超大规模(百万元件)的发展阶段，到今天已进入特大规模(千万以上元件)时代。

　　随着集成度的提高和电路规模的增大，电路中单元器件尺寸不断缩小，图形特征尺寸成为每一代集成电路技术的特有表征。这一发展过程一直遵循著名的“摩尔定律” 和“按比例缩小定理”：每2～3年集成度提高两倍，器件特征尺寸按比例缩小，工艺技术更新一代。目前国际主流生产工艺技术为130纳米，根据国际半导体技术发展指南(如下表所示)，90纳米工艺技术将于2004年进入大生产阶段，65纳米技术则将于2007年进入大生产阶段。

　　目前，EDA(电子设计自动化)行业的高层管理人员和观察家认为，90纳米芯片的不断增多使EDA行业成为2004年引人注目的焦点，而当90纳米芯片生产就绪时，65纳米产品就处于开发阶段。

　　不过，建造一个300毫米园片、90纳米工艺的制造厂，需要25亿美元的投资。如果要始终保持最新的工艺技术水平，至少每隔一年就要更新换代。以当前的工艺水平来看，平均每年至少要投资15亿美元。而今天真正能够按照这种水平投资的公司并不多。

　　摩尔定律继续有效

　　半导体集成电路产业是一种典型的技术驱动型产业，其快速更新换代的技术动力来源于工艺技术的快速发展。由于器件尺寸不断按比例缩小，使得集成电路规模和性能在成倍提高的同时能够保持成本的稳定，从而使得集成电

　　路产品的更新能够迅速地为市场所接受。这直接导致了全球半导体市场规模的急速扩张，引发了当代以电子信息技术为核心的新一轮科技革命，集成电路也因此成为当今“全球化”和“知识经济”中最重要的物质基础。而半导体工艺技术则成为目前人类加工技术中精度与难度最高、技术最为密集、同时也是进步最快的一种系统性的工程技术。

　　集成电路芯片的制造有数百道工序，由数十种上千套设备仪器完成，而微细加工技术是半导体工艺的核心技术，始终是半导体技术发展水平的先导和标志。在几十年的发展历史中，微细加工技术不断地突破人们根据当时现状为之设想的加工“极限”，总是根据摩尔定律提出的时间节点获得满足需求的解决方案，从而造就了所谓的“摩尔定律神话”。

　　在20世纪90年代中期，人们曾经为100纳米和50纳米是否会成为集成电路技术的又一个“极限”而展开过一场全球性的热烈讨论；而今天，半导体工艺技术进入90纳米，标志着人类的微细加工能力即将进入又一个空前的高度，整个半导体领域的前沿热点从制造技术、器件物理、工艺物理到材料技术等各方面随之全面进入纳米领域。可以预见，在今后相当长的一段时间内，集成电路的特征尺寸还会进一步按比例缩小，集成度还将进一步增加，尽管需要不断克服从设计、制造到封装、测试的一系列前所未有的“极限”挑战。但在全球巨大规模的密集资金和人力投入的保证下，半导体工艺技术仍将按照“摩尔定律”的步伐继续发展。

　　预计到2010年，半导体工艺技术将进入50纳米以下，而最终可能达到10纳米，从而使电路集成度达到1000G(千兆)级晶体管数。

　　“后90纳米时代”充满艰辛

　　今天，人们更关注的是半导体工艺技术进入90纳米以下后，如何充分利用这一制造能力，设计出功能更强大的集成电路产品，以迎接全球信息技术的又一轮发展高潮。在经历了几十年持续的快速发展之后，微电子产业将逐步从新兴产业发展成为成熟产业，其市场发展的主流将逐步从追求核心产品的技术提升，转向各个领域的全方位应用，以满足各个领域的集成化、信息化和智能化的需求。而半导体工艺技术的进步将为继续这一进程提供制造技术保障。

　　但半导体工艺技术在进入90纳米以下后最终将会带来怎样的影响，现在还很难做出全面的估计。作为对这一技术能力的直观描述，可以设想，随着制造工艺技术和系统芯片(System-On-Chip)设计技术的发展，将可以制造出一种集成了无线通信、个人计算机、多媒体功能的单芯片个人信息终端，从而在技术上保证个人在需要的时候，在任何时间、任何地点都可以成为全球信息网络的终端。

　　中国——IC投资的热点

　　集成电路有一个令人羡慕的庞大的产业规模。值得一提的是，随着经济高速发展对集成电路产品持续增长的需求，中国将成为全球第二大集成电路市场。一项调查表明，2002年，全球IC产业的规模为1228亿美元，中国的市场规模达到了1000亿元人民币；到2005年，全球规模达到3000亿美元，而中国将达到2000亿元人民币。目前，中国的集成电路产品以进口为主。

　　不过，从2000年开始，国际上的集成电路巨头就开始向中国挺进。分析师将这一战略的转移称为“IC向中国迁移”， 带来了近几年中国半导体产业的空前繁荣，中国正在成为全球性集成电路制造基地。毋容置疑，IC向中国迁移将为企业创造巨大的机会。我们有理由相信，随着中国半导体产业的发展和自主创新能力的提升，其半导体工艺技术水平最终将与世界同步。