第1章 概论

微电子（Microelectronics）技术和集成电路（IntegratedCircuit，IC）是20世纪的产物，是人类智慧的结晶和文明进步的体现。信息社会的发展，使得作为信息社会粮食的集成电路得到迅速发展。国民经济信息化、对传统产业的改造、国家信息安全、国民消费电子和军事电子等领域的强烈需求，使微电子技术继续呈现高速的增长势头。未来若干年，微电子技术仍然是发展最活跃的技术和增长最快的高新科技领域。其中硅微电子技术仍然是微电子技术的主体，至少20～30年内是这样。微电子技术的发展开辟了新的科学领域，带动了一系列相关高新科学的发展。其发展趋势呈现下述一系列特点：

微电子与机械工程结合使微机电系统（MEMS）得到快速发展，与光学工程的结合促使了微光学和集成光学的发展，与生物工程结合正导致生物微电子技术的发展，等等；

微电子器件的特征尺寸沿着微米、亚微米（小于1微米）、深亚微米（小于0.5微米）、超深亚微米（小于0.18微米）到纳米的方向发展，正逐步进入微观（量子态）态；

IC系统正进入系统集成（SystemonaChip，SoC），单个芯片上汇聚传感、信息处理和驱动系统为一体将是发展方向，SoC和单片的多功能化将是未来相当长时期微电子发展的方向和热点；

化合物半导体随着通信的发展，其需求将进一步发展；

宽禁带半导体是未来新的技术生长点；

……

总之，微电子技术仍将保持不断进步和持续发展的势头。

微电子技术的发展改变了人类社会生产和生活方式，甚至影响着世界经济和政治格局，这在科学技术史上是空前的。

目前，微电子技术已经广泛应用于国民经济、国防建设、乃至家庭生活的各个方面。近30年来，以微电子技术为支撑的微电子产业的平均发展速度一直保持在15%以上，近几年来的发展速度更为迅速，并成为整个信息产业的基础。集成电路已经广泛地应用到国民经济和社会的一切领域，成为影响世界各国经济发展和国家安全的重要因素。目前国际上把VLSI技术称为“掌握世界的钥匙”，谁掌握了它，谁就掌握了世界，其产业规模和科学技术已成为衡量一个国家综合实力的标志之一。

20世纪70年代，集成电路产业初步形成，1975年，世界GDP总量与集成电路产业规模的关系约为1000∶1，其后，由于集成电路产业以远高于GDP的增长速度发展，其产业规模急剧扩大，该比例以平均每年约6%的速度递减。预计到2020年，GDP、电子工业、集成电路产业规模的关系为100∶10∶1。随着电子信息产品的广泛应用，集成电路的需求量一直呈大幅上升势头。据美国半导体工业协会（SIA）分析，2000年以来世界集成电路市场得到快速发展，销售总额已经突破2500亿美元。根据SIA和NikkeiBusiness的预测，到2020年世界GDP和电子工业产值分别为60万亿美元和5万～6万亿美元，世界集成电路工业总产值为5000亿～6000亿美元。

书书

近十年，中国集成电路市场平均增长率为40%，约为世界集成电路市场增长率的3倍。2005年，中国集成电路市场总额为3803亿元，占世界市场24%，成为世界第一大市场；预计未来5～10年，该市场将扩大到5000亿元以上，占世界集成电路市场将大于31%。在当前集成电路技术及产业的发展态势下，我国集成电路产业将实现大的发展，随着集成电路产业国际大转移的时机到来，中国将成为集成电路产业大国。在这种情况下，就要求电路与系统设计人员在掌握微电子基本概念和技术的基础上，和微电子专业技术人员一道，共同进行集成电路的设计和研制。我们希望能从IC设计开始，真正实现我国的IC产业腾飞。