專業(yè)導(dǎo)論論文

1、 專業(yè)導(dǎo)論論文-微電子技術(shù)學(xué) 院 自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 年級(jí)班別 2014級(jí)（1）班 學(xué) 號(hào) 3114001343 學(xué)生姓名 麥永軒 2014年 12月目 錄1 緒論31.1 微電子技術(shù)的基本概念32 一般理論、技術(shù)及應(yīng)用32.1 小型化集成系統(tǒng)32.2 納米電子學(xué)32.3 高密度電子組裝技術(shù)32.4 微電子技術(shù) - 通信技術(shù)4 3 微電子技術(shù)的發(fā)展限制43.1 基本物理規(guī)律的限制43.2 材料方面的限制43.3 工藝技術(shù)方面的限制43.4 電路與系統(tǒng)方面的限制43.4.1 互連引線問題43.4.2 可靠性問題43.4.3 散熱問題44 微電子技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢(shì)55 結(jié)語6

2、1 緒論1.1 微電子技術(shù)的基本概念 微電子技術(shù)是建立在以集成電路為核心的各種半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)上的高新電子技術(shù)，特點(diǎn)是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快，微電子技術(shù)對(duì)信息時(shí)代具有巨大的影響。微電子技術(shù)，顧名思義就是微型的電子電路。它是隨著集成電路,尤其是超大規(guī)模集成電路而發(fā)展起來的一門新的技術(shù)。微電子技術(shù)是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化過程中逐漸形成和發(fā)展起來的,其核心是集成電路,即通過一定的加工工藝,將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件,按照一定的電路互聯(lián),采用微細(xì)加工工藝,集成在一塊半導(dǎo)體單晶片上,并封裝在一個(gè)外殼內(nèi),執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能。與傳統(tǒng)電子技術(shù)相比,其主要特征是

3、器件和電路的微小型化。它把電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造工藝精密結(jié)合起來,適合進(jìn)行大規(guī)模的批量生產(chǎn),因而成本低,可靠性高。它的特點(diǎn)是體積小、重量小、可靠性高、工作速度快，微電子技術(shù)對(duì)信息時(shí)代具有巨大的影響。它包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、自動(dòng)測(cè)試以及封裝、組裝等一系列專門的技術(shù),是微電子學(xué)中的各項(xiàng)工藝技術(shù)的總和。 隨著科技的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)，電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)日漸融合，成為當(dāng)今社會(huì)科技領(lǐng)域的重要支柱技術(shù)，任何領(lǐng)域的研發(fā)工作都與這些技術(shù)緊密聯(lián)系，而他們的相互交叉，相互滲透，也越來越密切。作為信息科技的前沿應(yīng)包括下面一些內(nèi)容：微電子學(xué)與納米電子學(xué)；RISC精簡指令系統(tǒng)與并行計(jì)

4、算技術(shù)；Multimedia（多媒體）與Virtual Reality（虛擬現(xiàn)實(shí)，（又稱靈境）技術(shù)；軟件工程、CASE軟件工程開發(fā)環(huán)境以及根據(jù)人的一般思維方法和認(rèn)知過程去開發(fā)的面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)；自動(dòng)控制（除了第一、第二代控制理論及系統(tǒng)外，還有模糊控制、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論與系統(tǒng)等），最后是與近代通信相關(guān)的科技2 一般理論、技術(shù)及應(yīng)用2.1 小型化集成系統(tǒng)集成電路的大生產(chǎn)水平發(fā)展也很快。1995年已經(jīng)達(dá)到了6'1.2um的水平，IC產(chǎn)量到2000年可望達(dá)到年產(chǎn)10億塊。1995年4月，中科院微電子中心已開發(fā)出0.8um的CMOS工藝，在5.0×5.7mm 面積上集成了26

5、000只晶體管、輸出管腳數(shù)為72，制成了通用的模糊控制集成塊。2.2 納米電子學(xué)近幾十年來，電子計(jì)算機(jī)已歷經(jīng)了幾代的更迭，而代代更迭都是以存儲(chǔ)或處理信息的基本電子學(xué)單元的尺度變化為標(biāo)志的。從80年代開始，科學(xué)家開始探索特征尺寸為納米量級(jí)的電子學(xué)，納米電子學(xué)主要研究以掃描隧道顯微鏡為工具的單原子或單分子操縱技術(shù)。這些技術(shù)都有可能在納米量級(jí)進(jìn)行加工，目前已形成納米量級(jí)的、信息存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)狀態(tài)已維持一個(gè)月以上，希圖用此技術(shù)去制作16GB的存儲(chǔ)器。德國的?？怂共┦康戎瞥隽嗽娱_關(guān)，達(dá)到了比現(xiàn)今芯片高100萬倍的存儲(chǔ)容量，獲得了莫里斯獎(jiǎng)。量子力學(xué)告訴我們，電子與光同時(shí)都具有粒子波的特性，今天的微電子學(xué)和

6、光電子器件將縮到。0.1線寬，電子的波動(dòng)性質(zhì)再也不能忽視，把電子視為一種純粹粒子的半導(dǎo)體理論基礎(chǔ)已經(jīng)動(dòng)搖。這時(shí)電子所表現(xiàn)出來的波動(dòng)特征和擁有的量子功能就是納米電子學(xué)的任務(wù)。納米電子學(xué)有更多誘人之處。科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)言納米電子學(xué)將導(dǎo)致一場電子技術(shù)的革命！2.3 高密度電子組裝技術(shù)集成電路IC實(shí)際上完成了芯片級(jí)的電子組裝，有著極高的互聯(lián)密度。那么，能不能將高集成SI/VLSI/ULSI（大規(guī)模/超大規(guī)模/特大規(guī)模集成電路）和ASIC/FPGA/EPLD（專用IC/現(xiàn)場可編程門陣列/電可擦除可編程的邏輯器件）等組裝在一起實(shí)現(xiàn)集成電路的功能集成呢？這就是SMT（表面安裝技術(shù)）、HWSI（混合大圓片規(guī)模集

7、成技術(shù)）和3D（三維組裝技術(shù)）。這些技術(shù)，推動(dòng)著電子設(shè)備和產(chǎn)品繼續(xù)向薄輕短小發(fā)展，在片狀元件的小型化和自動(dòng)安裝設(shè)備所能處理的元件尺寸已瀕臨極限的今天，起著關(guān)鍵的作用。進(jìn)入90年代，代表性技術(shù)則輪到了MCM，人稱多芯片組裝時(shí)代，到2000年即下世紀(jì)初，將是WSI/HWSI/3D時(shí)代！WSI是將復(fù)雜的電子電路集成在一個(gè)大圓片上。將IC芯片，MCM和WSI進(jìn)行三維迭裝的3D組裝突破了二維的限制，使組裝密度更上一層樓。2.4 微電子技術(shù) - 通信技術(shù)（一）光纖通信技術(shù)光波是電磁波，其波長在微米級(jí)，頻率在1014Hz數(shù)量級(jí)，比微波要高出103104倍，所以比之有高出千萬倍的通信容量。光纖現(xiàn)有窗口可容納2

8、0THz帶寬的信號(hào)，如何發(fā)揮其潛力呢？一是提高信號(hào)的碼率；一是用相干光通信；一是用摻鉺光纖放大器；一是采用光波頻分復(fù)用技術(shù)，還可采用光孤子通信。什么是光孤子？光脈沖在光纖的非線性和光纖的色散特性相互補(bǔ)償下會(huì)形成光孤子。光孤子脈沖可以在光纖中長距離傳輸而不發(fā)生畸變，因而可得到很高的碼率，是高速度、長距離光纖通信的優(yōu)越方案。 （二）衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信具有容量大、覆蓋面廣、通信質(zhì)量高、選站靈活和成本低廉的特點(diǎn)。衛(wèi)星通信按運(yùn)行軌道分有同步軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和橢星軌道衛(wèi)星。衛(wèi)星的業(yè)務(wù)范圍很廣，除電話、數(shù)據(jù)和電視廣播外，還為海陸空提供移動(dòng)通信、GPS定位導(dǎo)航和VSAT（衛(wèi)星小型地面站）等。到1995年

9、為止，全世界的衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)按36MHz有效帶寬計(jì)已達(dá)3140個(gè)。80年代出現(xiàn)了國防海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，目前已有5顆衛(wèi)星正在為三大洋的航船提供海陸空商務(wù)和遇難/救援工作。近期，他們又在原衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上使用了11顆距地面35860公里的同步衛(wèi)星將開展14項(xiàng)服務(wù)業(yè)務(wù)。目前全球汽車電話系統(tǒng)已經(jīng)開通，用戶汽車上都安有一個(gè)無線系統(tǒng)，不論汽車的運(yùn)行方向與速度如何變化，天線系統(tǒng)均能自動(dòng)跟蹤Internet通信衛(wèi)星，從而實(shí)現(xiàn)在汽車運(yùn)行中的全球通信。目前已有6500個(gè)用戶，每個(gè)用戶每天平均使用2次時(shí)間約2分鐘，每分鐘通話費(fèi)僅4-6美元。目前已開通電話與傳真收發(fā)業(yè)務(wù)，今年年底將開通數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 （三）移動(dòng)通信

10、技術(shù)移動(dòng)通信有著豐富的內(nèi)容：蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)、集群式專用調(diào)度移動(dòng)通信、CT無繩電話系統(tǒng)與無線尋呼（BP）機(jī)系統(tǒng)?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化、小型化與個(gè)人化。蜂窩式移動(dòng)電話系統(tǒng)已有二十多年的歷史了，可過去是模擬制的，存在著頻率利用率低、保密性差、功能少、設(shè)備復(fù)雜及價(jià)格偏高的缺陷，所以從80年代開始，不少國家都開發(fā)了第二代數(shù)字化的蜂窩移動(dòng)電話通信系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2000年用戶可達(dá)12億，美國占50%，模擬制被淘汰。 （四）GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)1964年世界上第一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國“子午儀”投運(yùn)，通過46顆衛(wèi)星組成的導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)，運(yùn)行于近似圓形的極軌道上，衛(wèi)星由南向北運(yùn)行，高度1100公里，運(yùn)行周期；107分鐘

11、，可完成全球、全天候的經(jīng)緯二維定位，精度才100300M。為了滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，美國防部已投資100億美元，歷時(shí)20年開發(fā)制成了GPS系統(tǒng)。系統(tǒng)由衛(wèi)星、設(shè)在美國本地及三大洋的主控站、監(jiān)控站組成。不僅在海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮了作用，而且在全球掀起了GPS熱潮，引發(fā)了導(dǎo)航界的一場革命，大有取代所有導(dǎo)航方式的趨勢(shì)，包括地下與水下。難怪美國軍方聲稱GPS的應(yīng)用僅限于人們的想象力。目前不論用戶在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間至少能同時(shí)觀測(cè)到5顆衛(wèi)星，GPS系統(tǒng)可從其中34顆星發(fā)出的信號(hào)里通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)航的批示。它具有全球性、全天候和實(shí)時(shí)的導(dǎo)航、定位、定時(shí)功能，能實(shí)時(shí)地提供三維坐標(biāo)（經(jīng)、緯、高度）和速度與時(shí)間信息，定位精

12、度10M。我國“遠(yuǎn)望”號(hào)測(cè)量船已用國產(chǎn)的GPS為發(fā)射的第二顆澳星測(cè)軌。 （五）BIP-ISDN實(shí)際上，今天業(yè)已存在的長途電信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、海底光纜網(wǎng)、國際計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)已無一不是國際性的全球網(wǎng)絡(luò)了。所有的通信網(wǎng)都是由傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、終端設(shè)備與網(wǎng)控設(shè)備四部分組成的，信息高速公路的目標(biāo)模式是BIP-ISDN。首先是B-ISDN，B-ISDN應(yīng)采用CCITT的建議，用同步數(shù)字系列（SDH）進(jìn)行復(fù)接傳輸，全國要采用統(tǒng)一的時(shí)鐘同步，這樣的光纖網(wǎng)就叫作同步光纖網(wǎng)SONET。BIP-ISDN在交換方面采用ATM異步轉(zhuǎn)移模式，也就是寬帶綜合業(yè)務(wù)的交換系統(tǒng)，包括電的、光的、光電混合的ATM技術(shù)。在終端方面，

13、必須采用多媒體終端。智能網(wǎng)采用開放式結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)接口，在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)引入語言識(shí)別，語音合成、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的智能化應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)自身的管理、組織、監(jiān)控、調(diào)度的智能化以及向用戶提供如電話翻譯等帶智能化的信息服務(wù)業(yè)務(wù)。隨著BIP-ISDN的逐步完善，通信業(yè)務(wù)除了傳統(tǒng)的電話外，像數(shù)據(jù)、文字、可視電話、語音信箱、電子郵政、電子數(shù)據(jù)交換、彩色傳真、智能用戶電報(bào)、會(huì)議電視、大眾廣播、虛擬專用網(wǎng)，尤其是Internet業(yè)務(wù)都可開展。3 微電子技術(shù)的發(fā)展限制3.1 基本物理規(guī)律的限制硅基CMOS是今天微電子技術(shù)的基礎(chǔ)。而IC性能的提高主要是通過對(duì)器件尺度以及電源電壓進(jìn)行合理的縮小實(shí)現(xiàn)的。但是這一縮小不是無

14、限的，隨著器件溝道長度、氧化層厚度，以及電源電壓的縮小，諸如短溝道效應(yīng)（SCE）、漏感應(yīng)勢(shì)壘降低效應(yīng)（DIBL）、穿通效應(yīng)(Punch-Through)以及熱載流子效應(yīng)（HCE）、量子隧道穿透“次級(jí)”效應(yīng)將會(huì)越來越難以克服。由于DIBL、量子隧道穿透等效應(yīng)的增強(qiáng)將增大晶體管的漏電流，進(jìn)而增加器件的靜態(tài)功耗。當(dāng)靜態(tài)功耗在總功耗中達(dá)到一定比例，并且器件的輸出電導(dǎo)大于其跨道時(shí)晶體管的縮小就到達(dá)極限。換言之，微電子學(xué)的理論基礎(chǔ)就是電磁學(xué)、量子力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)。在集成電路中，是通過控制載流子在媒體中的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、存儲(chǔ)及處理，載流子在固體中的運(yùn)動(dòng)要遵循一系列的基本物理規(guī)律，而隨著芯片的微

15、小型化，熱效應(yīng)、電效應(yīng)等造成的不良影響，目前技術(shù)還無法克服這些違反規(guī)律的現(xiàn)象。3.2 材料方面的限制目前微電子技術(shù)所采用的材料主要是硅材料(包括單晶硅和雙晶硅)，決定材料性質(zhì)的參數(shù)主要有：介電常數(shù)、載流子的遷移率、載流子的飽和速度、擊穿電鏟強(qiáng)度、熱導(dǎo)系數(shù)等。這些性質(zhì)共同決定了微電子技術(shù)在IC高度集成時(shí)受到極大的限制，制約了微型化的進(jìn)一步發(fā)展。3.3 工藝技術(shù)方面的限制微電子工藝技術(shù)主要包括微線條的加工、高質(zhì)量薄膜淀積和離子注入的控制，其中光刻技術(shù)是核心技術(shù)。其工藝方面挑戰(zhàn)主要是光刻設(shè)備。1978年時(shí)，人們認(rèn)為光學(xué)光刻的極限是一微米。到現(xiàn)在雖已推進(jìn)到0.05微米，但光刻技術(shù)受到來自于設(shè)備的分辨率

16、和焦深的限制，每往前一步都十分困難。雖然摩爾博士在2000年說：“摩爾定律十年不會(huì)變”，但現(xiàn)在進(jìn)一步的微小型化仍受到限制，摩爾定律正面臨挑戰(zhàn)。3.4 電路與系統(tǒng)方面的限制3.4.1 互連引線問題。隨著器件尺寸的縮小和集成密度增加，互連引線的橫截面越來越小使得電阻值增高，互連引線的延遲時(shí)間增大。尺寸的縮小使晶體管的工作頻率得到提高，但互連引線的延遲并沒因?yàn)槌叽绲目s小而得到改善，反而成為更加突出的問題。因此，如何在IC電路設(shè)計(jì)中考慮引線的優(yōu)化，就成了制約微電子發(fā)展的因素。3.4.2 可靠性問題微細(xì)加工的特征，尺寸的縮小尤其是柵氧化層的變薄，導(dǎo)致器件的可靠性和亞微米器件的壽命問題突出。但可靠性問題包

17、含的大量物理學(xué)和熱力學(xué)機(jī)理及制造工藝方面的技術(shù)需要克服，這也成為制約微電子技術(shù)發(fā)展的因素。3.4.3 散熱問題 散熱為題主要受到封裝系統(tǒng)技術(shù)的限制。在集成度不斷提高，集成功能約趨向于復(fù)雜的情況下，在電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，必須仔細(xì)考慮電路的總功耗與芯片的散熱能力之間的關(guān)系?？偣β实南拗瞥蔀橄拗菩酒啥鹊囊粋€(gè)主要因素。4 微電子技術(shù)的發(fā)展前景和趨向微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量地生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊。這種技術(shù)一旦與其它學(xué)科相結(jié)合,便會(huì)誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，這方面的典型例子便是MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)和DNA生物芯片。前者是微電子技術(shù)與機(jī)械

18、、光學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合而誕生的，后者則是與生物工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅是微電子技術(shù)的拓寬和延伸,它將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)相互融合，實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯(lián)系起來，它不僅可以感受運(yùn)動(dòng)、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號(hào)，把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)可以認(rèn)識(shí)的電信號(hào)，而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號(hào)，發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域，它幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域，如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)

19、、光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等。MEMS的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強(qiáng)大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測(cè)量組合能應(yīng)用于制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、汽車自動(dòng)駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、穩(wěn)定控制和玩具；微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進(jìn)、傷員救護(hù)；信息ME

20、MS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲(chǔ)器和顯示等方面發(fā)揮重大作用；同時(shí)MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等?，F(xiàn)在已經(jīng)成功地制造出了尖端直徑為5m的可以夾起一個(gè)紅細(xì)胞的微型鑷子，可以在磁場中飛行的像蝴蝶大小的飛機(jī)等。MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品的增長速度非常之高，目前正處在技術(shù)發(fā)展時(shí)期，再過若干年將會(huì)迎來MEMS產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的時(shí)期。2000年，全世界MEMS的市場達(dá)到120到140億美元，而帶來的與之相關(guān)的市場達(dá)到1000億美元。目前，MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期，其電路在今天看來是很簡單的，應(yīng)用也非常有限，以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人

21、們進(jìn)行大量投資，促進(jìn)了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術(shù)的進(jìn)步,加快了計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的速度，對(duì)CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。集成電路和計(jì)算機(jī)在發(fā)展中相互推動(dòng)，形成了今天的雙贏局面，帶來了一場信息革命。現(xiàn)階段的微機(jī)電系統(tǒng)專用性很強(qiáng)單個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常有限,還沒有出現(xiàn)類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產(chǎn)品。隨著微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)步，最后將有可能形成像微電子技術(shù)一樣有廣泛應(yīng)用前景的新產(chǎn)業(yè)，從而對(duì)人們的社會(huì)生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生重大影響。當(dāng)前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破，取決于兩方面的因素：第一是在微系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，使人們依靠掌握的理論和基礎(chǔ)技術(shù)可以高效地設(shè)

22、計(jì)制造出所需的微系統(tǒng)；第二是找準(zhǔn)應(yīng)用突破口，揚(yáng)長避短，以特別適合微系統(tǒng)應(yīng)用的重大領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行研究,取得突破，從而帶動(dòng)微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有：MEMS建模與設(shè)計(jì)方法學(xué)研究；三維微結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力學(xué)和熱學(xué)研究；MEMS的表征與計(jì)量方法學(xué)；納結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)等。微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的另一個(gè)熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞等的特點(diǎn)和功能，設(shè)計(jì)構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，并與工程技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行加工生產(chǎn)，它是生命科學(xué)與技術(shù)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點(diǎn)，正日益受到廣泛關(guān)注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。采用微電子加工技術(shù)，可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達(dá)萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化等情況，這無疑對(duì)遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。DNA芯片的基本思想是通過生物反應(yīng)或施加電場等措施使一些特殊的物質(zhì)能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測(cè)基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經(jīng)利用微電子技術(shù)在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃