半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程與展望(精)

/第26卷第4期20XX11月Vol.26,No.4固體電子學(xué)研究與進(jìn)展Nov.,2006硅微電子學(xué)半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望肖德元陳國(guó)慶<中芯國(guó)際集成電路有限公司存儲(chǔ)器技術(shù)發(fā)展中心,上海,201203>2004212215收稿,2005203207收改稿Ξ摘要:簡(jiǎn)述了半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程,及其對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展所產(chǎn)生的深刻影響。探討了半導(dǎo)體器件所取得的最新研究成果以及它今天面臨的挑戰(zhàn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。最后闡述了世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心的轉(zhuǎn)移及其給中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體器件;微電子技術(shù);產(chǎn)業(yè)重心;半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖中圖分類(lèi)號(hào):TN301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100023819<2006>042510206SemiconductorDeviceHIAODENGuoqin<MemTtter,SemiconductorManufacturingInternational<Shanghai>Corporation,Shanghai,201203,CHN>Abstract:Inthispaper,abriefintroductionisgiventothesemiconductordevicehistoryanditshugeimpactonhumanbeing.Themostimportantachievementsinthisfieldarelisted.Thechallenges,theindustryfacesaswellasthefuturedevelopmenttrendarealsoexpressed.Finally,thephenomenonofthesemiconductormanufacturingcentershiftingfromonecountrytoanotherisdescribed.ThegreatopportunitiesandhugechallengestotheChinesesemiconductorindustryarediscussed.Keywords:semiconductordevice;microelectronics;manufacturingcenter;semiconductorroadmapEEACC:25201引言互聯(lián)網(wǎng)打開(kāi)了知識(shí)之窗,成為21世紀(jì)新的信息化社會(huì)的象征。利用互聯(lián)網(wǎng),人們足不出戶(hù),就能夠?qū)β眯辛熊?chē)或飛機(jī)的時(shí)刻表及目的地的地圖,甚至于購(gòu)物商店,下榻旅館了如指掌。信息技術(shù)<IT>的利用,使社會(huì)更具活力,更有效率。那么支撐IT技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力是什么呢?那就是人們常說(shuō)的,不斷追求發(fā)展以"更低的能耗"及"更快的速度"處理"更多的信息"為目標(biāo)的新技術(shù)。IT的原動(dòng)力是半導(dǎo)體技術(shù)。有感于半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展如此迅速,摩爾1998年感慨道:假如汽車(chē)工業(yè)也象半導(dǎo)體工業(yè)那樣進(jìn)步如此迅速的話(huà),一輛勞斯萊斯跑50萬(wàn)英里將僅消耗一加侖油,并且丟棄它比將它泊在停車(chē)場(chǎng)來(lái)得便宜。與半導(dǎo)體技術(shù)一同成長(zhǎng)起來(lái)的我們這一代人,感受良深。今天,集成電路已覆蓋信息4期肖德元等:半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望5112半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程1947年12月23日清晨,威廉?肖克萊<WilliamShockley>焦慮不安地駕車(chē)穿越紐瓦克境學(xué)界稱(chēng)為"20世紀(jì)最重要的發(fā)明"。他們3人因此分享了1956年度的諾貝爾物理獎(jiǎng)。自第一個(gè)晶體管被發(fā)明以來(lái),各式各樣的新型半導(dǎo)體器件憑借更先進(jìn)的技術(shù),更新的材料和更深入的理論被發(fā)明[2]。1952年,Ebers提出可控硅器件<Thyristor>基本模型。1954年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的闕平<Chapin>等人發(fā)表PN結(jié)硅太陽(yáng)能電池<Solarcell>。1957年,Kroemer提出異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管<HBT>,這種器件具有更快的速度。1958年,日本的江畸<Esaki>發(fā)現(xiàn)重?fù)诫sPN結(jié)具有負(fù)阻效應(yīng),對(duì)這種反常現(xiàn)象的理解是能帶結(jié)構(gòu)中的隧道效應(yīng),這促成了隧道二極管<Tunnelingdiode>的問(wèn)世,1973年度的諾貝爾物理獎(jiǎng)。Kilby和仙內(nèi)布滿(mǎn)嚴(yán)霜的西部山區(qū),在通往貝爾實(shí)驗(yàn)室的那段擁擠不堪的大道上,肖克萊對(duì)周?chē)臋C(jī)動(dòng)車(chē)輛幾乎全然不顧,他的心思已經(jīng)不在這里了。這天下午,他所在的研究小組要為上司現(xiàn)場(chǎng)演示一種全新的、頗有前途的電子器件,他得提前作好準(zhǔn)備。他深知這種基于半導(dǎo)體的放大器有可能引發(fā)一場(chǎng)革命。二戰(zhàn)結(jié)束后,貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始研制新一代的固體器件,具體由肖克萊負(fù)責(zé)。前兩天的一個(gè)中午,肖克萊的兩位同事理論物理學(xué)家巴丁<JohnBardeen>和出生于中國(guó)XX的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家布拉坦<WalterBrattain>,在一個(gè)三角形石英晶體底座上將金箔片壓到一塊鍺半導(dǎo)體材料表面制成兩個(gè)點(diǎn)接觸,當(dāng)一個(gè)接觸點(diǎn)為正偏<即相對(duì)于第三點(diǎn)加正電壓>,而另一個(gè)接觸點(diǎn)為反偏時(shí),的晶體管行為。<Point2contact>它可放大器"以傳導(dǎo)、個(gè)晶體管的照片[1成和電阻、電容的集成電路circuit>。一塊集成電路中包含的晶體管,則可完成更復(fù)雜的電路功能。從此開(kāi)創(chuàng)了稱(chēng)為微電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和廣泛深入應(yīng)用的新紀(jì)元,即微電子革命?；鶢柋纫虼隧?xiàng)貢獻(xiàn)獲得20XX度的諾貝爾物理獎(jiǎng),諾宜斯可惜已經(jīng)謝世而無(wú)法分享此項(xiàng)殊榮。1960年,由于表面態(tài)問(wèn)題得到了有限控制,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Kahng和Atalla成功地研制出第一只實(shí)用型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET。這種晶體管后來(lái)主導(dǎo)了集成電路和微芯片的命運(yùn)。自MOSFET研制成功后,它得到了迅猛發(fā)展并且成為微處理器<Microprocessor>與存儲(chǔ)器<Memory>等先進(jìn)集成電路中最重要的器件,與其相關(guān)的集成電路產(chǎn)品占有半導(dǎo)體市場(chǎng)90%的份額。1962年,Hall等人研制成功第一個(gè)半導(dǎo)體激光二極管。1963年,Kroemer等人發(fā)表異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光二極管。1963年,Gunn提出轉(zhuǎn)移電子二極管,被稱(chēng)為耿氏隧道二極管。1963年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Wanlass和薩支唐,發(fā)明互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管<CMOS>器件。它是NMOS和PMOS的一種有機(jī)組合,構(gòu)成邏輯器件。其優(yōu)點(diǎn)是該器件只有在邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)<比如,從0到1>才會(huì)產(chǎn)生大電流,而在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)只有極小的電流通過(guò)。因此,電路的功率損耗可以大幅度地減小。對(duì)先進(jìn)的集成電路而言,CMOS器件圖1歷史上第一個(gè)晶體管Fig.1Thehistoricalfirsttransistor1949年肖克萊發(fā)表了關(guān)于PN結(jié)理論及一種性能更好的雙極型晶體管<BJT>的經(jīng)典論文,通過(guò)控制中間一層很薄的基極上的電流,實(shí)現(xiàn)放大作用,次年制成具有PN結(jié)的鍺晶體管。由于雙極型晶體管是通過(guò)控制固體中的電子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的放大和傳輸功能,比當(dāng)時(shí)的主流產(chǎn)品真空電子管性能可靠、耗電省,更為突出的是體積小得多,因此在應(yīng)用上受到廣泛重視,它很快取代真空管作為電子信號(hào)放大組件,成為電子工業(yè)的強(qiáng)大引擎,由此引發(fā)了一場(chǎng)電子革命,把人類(lèi)文明帶進(jìn)現(xiàn)代電子時(shí)代,被媒體和科?1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserv512固體電子學(xué)研究與進(jìn)展26卷是最佳的器件,它是當(dāng)今乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)最主要的集成電路技術(shù)。1965年,Johnston等人發(fā)明碰撞電離雪崩渡越時(shí)間二極管。1965年,摩爾為紀(jì)念《電子學(xué)》雜志創(chuàng)刊35周年,發(fā)表了集成電路上晶體管數(shù)目每18個(gè)月至24個(gè)月翻一番的規(guī)律,人稱(chēng)摩爾定律。雖然它是根據(jù)1959～1965年的數(shù)據(jù)歸納的,但至今仍然有效。1966年,Mead發(fā)明金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MESFET,它是單片微波集成電路的關(guān)鍵器件。1966年,IBM公司的RobertH.Dennard發(fā)明是大部分量子電子器件的基礎(chǔ)。1980年,Minura等人發(fā)明調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管MODFET,這種器件將成為速度更快的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。1980年,K.V.Klitzing從MOSFET結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)并開(kāi)發(fā)出測(cè)定物理常數(shù)的新技術(shù),獲得了1985年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1998年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予HorstStomer、崔琦和RobertLaughlin,以表彰他們發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)及對(duì)這一新的量子液體的深刻理解。1994年,Yano等人發(fā)明室溫下工作的單電子存儲(chǔ)器<Single2electronmemorycell,SEMC>。它其動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM,它是一種揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器<Volatilesemiconductormemory,VSM>,已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。1967年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Kahng和施敏<S.M.Sze>發(fā)明非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器<Nonvolatilesemiconductormemory,NVSM>。這是一種非常重要的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,它與通常的MOSFET不同之處在于它的控制柵極下面加了一個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O,所示,它可以在電源關(guān)掉以后,荷。高器件密度、,它已經(jīng)成、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)和智能卡方面最主要的存儲(chǔ)器。實(shí)就是將浮動(dòng)?xùn)艠O的長(zhǎng)度縮小到極小的尺寸<如10nm>所產(chǎn)生的極端非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。在這種尺寸下,,浮動(dòng)?xùn)艠O的電,。它可以說(shuō),因?yàn)橹恍枰粋€(gè)電子就<bits>最先進(jìn)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)。1998年,IBM公司與日本NEC公司合作,采用原子力顯微鏡<AFM>技術(shù)研制成功碳納米管晶體管<Carbonnanotubetransistor,CNT>。該晶體管的襯底為硅,并作為柵極,源極和漏極是用金做的,研究人員用原子力顯微鏡<Atomicforcemicroscope,AFM>在三個(gè)電極間放置了一根半導(dǎo)體性的碳納米管,如圖3所示。這只場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性圖2第一個(gè)非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器<NVSM>示意圖Fig.2Thediagramofthefirstnonvolatilesemiconductormemory,NVSM1970年,Boyle和Smith發(fā)明電荷耦合器<CCD>。1970年,英特爾的FedericoFaggin,TedHoff和StanMazor發(fā)明第一個(gè)微處理器4004,它是由2300個(gè)晶體管組成的一個(gè)四位芯片,每秒能處理6萬(wàn)次運(yùn)算。此芯片為具備數(shù)據(jù)處理,存儲(chǔ)及輸入輸出,還可以寫(xiě)入程序的多功能系統(tǒng),其衍生的后代包括現(xiàn)今最流行的Pentium處理器。1974年,張立綱等人發(fā)明共振隧道二極管,它圖3IBM研制的第一個(gè)碳納米管晶體管Fig.3Thefirstcarbonnanotubetransistor4期肖德元等:半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望513能良好,當(dāng)柵電壓變動(dòng)時(shí),源極與漏極之間的電導(dǎo)變化10萬(wàn)倍,是一個(gè)具有應(yīng)用價(jià)值的電子開(kāi)關(guān)。利用這一突破性的晶體管技術(shù)制造的芯片將比現(xiàn)在的硅芯片更小、更快。其技術(shù)難點(diǎn)在于納米碳管定位、選擇性成長(zhǎng)與連結(jié)技術(shù)等[3]。1998年,普林斯頓大學(xué)研制成功室溫下工作的硅基單電子量子點(diǎn)晶體管<Single2electrontransistor,SET>。器件工作原理是基于庫(kù)侖阻塞效應(yīng)。器件的電流2電壓特性分析顯示,能級(jí)分離約110meV,硅孤島<點(diǎn)>的直徑約12nm,如圖4為硅基單電子量子點(diǎn)晶體管結(jié)構(gòu)及顯微照片[4]。圖5柵長(zhǎng)僅為5nm的納米線(xiàn)FinFET器件Fig.5The52nmgatelengthnanowireFinFET神秘莫測(cè)的微觀物理量走出科學(xué)的神圣殿堂,成為集成電路制造晶體管設(shè)計(jì)用到的參量。今天,集成電路已覆蓋信息、通訊、運(yùn)輸、軍事、太空以及消費(fèi)性電子等人類(lèi)生活的全領(lǐng)域。半導(dǎo)體產(chǎn)品充斥于人們周?chē)?成為生活當(dāng)中不可或缺的一部分。圖6為美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)<SIA>繪制的半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖,20XX90nm半導(dǎo)體產(chǎn)品的量產(chǎn)標(biāo)志著人類(lèi)真正開(kāi)始進(jìn)入納米制造時(shí)代。圖7顯示出集成電路集成度的驚人進(jìn)步。圖4室溫下工作的硅基單電子量子點(diǎn)晶體管Fig.4Theroomtemperaturequantumdotsiliconsingleelectrontransistor20XX,楊福良<Fu2LiangYang>等人研制成功柵長(zhǎng)僅為5nm的納米線(xiàn)FinFET器件[5]。3半導(dǎo)體及微電子技術(shù)展望上世紀(jì)初,物理學(xué)的中心在歐洲,物理學(xué)家偏重于理論及物質(zhì)本性的探索研究。物理學(xué)上的許多微觀量,如晶格常數(shù)、電子電荷、普朗克常數(shù),能帶結(jié)構(gòu)中的禁帶寬度、費(fèi)米能級(jí)等通常都是物理學(xué)家們進(jìn)行學(xué)術(shù)探討時(shí)對(duì)物質(zhì)的微觀世界進(jìn)行描述而用到的高深詞匯,不為常人所理解。隨著物理中心的西移,美國(guó)的實(shí)用主義哲學(xué)成就了晶體管的發(fā)明,使這些圖6半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖Fig.6Semiconductorroadmap器件特征尺寸的不斷微型化是微電子技術(shù)的關(guān)鍵,隨著半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步發(fā)展,它越來(lái)越受到來(lái).514固體電子學(xué)研究與進(jìn)展26卷nm,溝道中的電離雜質(zhì)數(shù)目下降到幾百到幾十個(gè),這時(shí)其漲落現(xiàn)象已不可忽略。對(duì)于器件溝道內(nèi)的載流子在100量級(jí)的情況,漲落引起的器件載流子數(shù)目變化將達(dá)到10%左右,并使得器件的閾值電壓產(chǎn)生相應(yīng)的起伏,影響電路的正常工作。最后是功率耗散問(wèn)題日益嚴(yán)重:集成密度和工作頻率的增加,使得芯片單位面積內(nèi)的功耗急劇增加,降低功耗和增強(qiáng)散熱成為集成電路開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要考慮因素。20XX10月21日,由于處理器散熱問(wèn)題難以解決,Intel不得不更新產(chǎn)品路線(xiàn)圖,宣布放棄4GHz主頻奔4處理器,新的產(chǎn)品路線(xiàn)圖表明,Intel全面轉(zhuǎn)向多核結(jié)構(gòu)。采用高遷移率與超淺結(jié)離子注入摻雜技術(shù)、高介電常數(shù)絕緣材料柵技術(shù)、銅及低介電常數(shù)絕緣材料互連技術(shù)、、原子層沉積<Atomic制程技術(shù)有助于上。,將50nm甚至更小,已成為。集成電路是近半個(gè)世紀(jì)發(fā)展最快的技術(shù),設(shè)計(jì)尺寸40多年間縮小了近150倍。20XX單個(gè)芯片的晶體管數(shù)目與1963年相比,增加了10億倍。進(jìn)入納米時(shí)代后,這一數(shù)目將保持每5年就增加10倍的速度。1990年,IBM的科學(xué)家曾經(jīng)用隧道掃描顯微鏡,在超真空及液氦溫度<412K>條件下,將吸附在鎳表面的氙原子,一個(gè)個(gè)地拖曳排列成"I三個(gè)字BM"母,引起了世人的矚目,這是人類(lèi)首次對(duì)原子進(jìn)行操作。單原子的操作成功使人們對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用信心大增。但是,用原子操作做出具有特殊功能特性的原子或分子器件,往往需要在極限條件下進(jìn)行,而且花費(fèi)時(shí)間很長(zhǎng),現(xiàn)時(shí)的工藝遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到進(jìn)行大型生產(chǎn)的要求。業(yè)已知道物質(zhì)包括電子具有波粒二象性。就目前微電子學(xué)所取得的成就而言,雖然已快接近器件物理的極限,即達(dá)到器件原子級(jí)操作,但從器件原理的角度,還只不過(guò)是利用到了電子的粒子性,其更重要更具潛力的波動(dòng)性還未能加以利用,新的器件結(jié)構(gòu)將會(huì)出現(xiàn)。如對(duì)電子的自旋、相位等進(jìn)行調(diào)制。今后新型器件的研發(fā)將主要圍繞量子力學(xué)效應(yīng)的全面克服和利用來(lái)進(jìn)行,前途還是一片光明的。微電子技術(shù)仍將以硅基CMOS工藝為主流技術(shù),器件的特征尺寸繼續(xù)按比例縮小,并朝著系統(tǒng)集成芯片<SystemonChip,簡(jiǎn)稱(chēng)SOC>方向發(fā)展,即將子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)集成在一塊硅芯片上,具有信息的存儲(chǔ)、處理及刷新功能。這將是微電子領(lǐng)域內(nèi)的另一場(chǎng)革命。進(jìn)一步,甚至于可以將各種物理、化學(xué)和生物傳圖7集成電路集成度發(fā)展歷程與藍(lán)圖Fig.7ICdensityroadmap自器件工藝與器件物理本身兩方面的限制。器件特征尺寸的進(jìn)一步縮小,關(guān)鍵在于光刻技術(shù)的進(jìn)步。90nm產(chǎn)品采用193nm深紫外<DUV>光源,目前的主要方向。一方面是將現(xiàn)有的紫外光光刻技術(shù)<即193nm及157nmDUV光源技術(shù)>進(jìn)一步拓展,以期實(shí)現(xiàn)最小線(xiàn)寬為65nm的硅集成電路。據(jù)總部位于荷蘭專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)光刻機(jī)的ASML采用沉浸透鏡技術(shù)<Immersion193nmDUVnm。>光刻技術(shù)<13nmEUV光源技術(shù)>20nm,由此可將現(xiàn)有的CMOS工藝推至加工極限。極限紫外光刻技術(shù)的研究從概念的提出至今,已經(jīng)發(fā)展了近15年,它或許是最后一代用光實(shí)現(xiàn)納米制造的光刻技術(shù)。除了極限紫外光刻技術(shù)以外,還有其它新一代納米級(jí)的光刻技術(shù),如:X光光刻、電子束投影、離子束投影、微型電子束陣列等等。目前工業(yè)界主要看好的還只是極限紫外光刻技術(shù)。在集成電路遵循摩爾定律進(jìn)入納米領(lǐng)域后,除了制造工藝會(huì)遇到新的困難,器件結(jié)構(gòu)的微觀特征變得明顯,量子效應(yīng)日漸突出,現(xiàn)有器件將面臨下述物理限制的挑戰(zhàn)[6]。首先是器件的短溝道效應(yīng):隨著MOS器件溝道長(zhǎng)度的不斷縮小,器件的閾值電壓Vt與溝道長(zhǎng)度的關(guān)聯(lián)度進(jìn)一步加強(qiáng),即器件的短溝道效應(yīng)將變得更明顯,需要設(shè)法改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)加以抑制。其次強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng):器件縱橫向尺寸縮小,而電源電壓并不能以同樣比例縮小,使得柵絕緣介質(zhì)和溝道內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)不斷加強(qiáng),會(huì)在器件穿通和熱電子等方面產(chǎn)生可靠性問(wèn)題。再次是薄氧化層的隧穿效應(yīng):在器件尺寸縮小到100nm以下時(shí)為維持足夠的柵控能力,需進(jìn)一步減小氧化層的厚度,將導(dǎo)致電子在氧化層中的隧穿幾率增加,致使柵漏電流增大。第四是溝道雜質(zhì)原子無(wú)序漲落效應(yīng):溝道長(zhǎng)度減小到小于1004期肖德元等:半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望515感器和執(zhí)行器與信息處理及存儲(chǔ)系統(tǒng)集成在一塊硅芯片上。目前,電子工業(yè)的銷(xiāo)售額已超過(guò)汽車(chē)工業(yè),成為第一大工業(yè)。集成電路身為電子工業(yè)的核心,將以更高的速度成長(zhǎng)并超過(guò)鋼鐵工業(yè)。圖8給出了半導(dǎo)體的發(fā)展在過(guò)去30年以及到20XX的預(yù)期。據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)<SIA>預(yù)測(cè),到20XX,集成電路全行業(yè)銷(xiāo)售額將達(dá)到1萬(wàn)億美元,它將支持6萬(wàn)億到8萬(wàn)億美元的電子裝備、30萬(wàn)億美元的電子信息服務(wù)業(yè)和約50萬(wàn)億美元國(guó)民生產(chǎn)總值。這場(chǎng)由肖克萊為代表的半導(dǎo)體先驅(qū)們點(diǎn)燃的晶體之火正熊熊燃燒,迄今還未見(jiàn)到它將熄滅的跡象……隨著中國(guó)作為新的世界制造戰(zhàn)略基地的崛起,中國(guó)半導(dǎo)體廠的興建經(jīng)歷了一股熱潮。僅僅幾年前,中國(guó)的半導(dǎo)體廠還距世界先進(jìn)水平有著四、五代的巨大差距,而今,這差距已被迅速縮小至僅僅一、兩代。20XX9月25日,中芯國(guó)際集成電路制造有限公司<SMIC>在北京舉行隆XX典,慶祝其第一座12英寸芯片廠成功投產(chǎn)進(jìn)入正式營(yíng)運(yùn)階段。中國(guó)第一條12英寸芯片生產(chǎn)線(xiàn)的建成,標(biāo)志著中國(guó)集成電路制造技術(shù)已經(jīng)跨入300mm時(shí)代,中國(guó)業(yè)已進(jìn)入全球半導(dǎo)體制造強(qiáng)國(guó)的行列。僅中芯國(guó)際三地的總產(chǎn)能在20XX底達(dá)到預(yù)定的月產(chǎn)12萬(wàn)5千片八等值晶圓。自20XX的第三季開(kāi)始,中芯國(guó)際已超過(guò)新加坡特許半導(dǎo)體成為全球第三大晶圓代工廠商,在行業(yè)內(nèi)的排名僅次于臺(tái)積電和聯(lián)電。自20XX起,開(kāi)始導(dǎo)入90nm制程,。這意味著909到,130nm技術(shù)上落。意法半導(dǎo)體<STMicroelectronics>企業(yè)副總裁OttoKosgalwies在德國(guó)慕尼黑舉行的2004Electronica會(huì)議上表示,中國(guó)將在20XX成為全球最大的半導(dǎo)體制造國(guó),其出貨比重占全球23%,金額為500億美元。圖81970年至20XX全球國(guó)民生產(chǎn)總值<GWP>及電子、半導(dǎo)體、微處理器與存儲(chǔ)器產(chǎn)品的銷(xiāo)售額Fig.8Glossworldproduct,electronic,semiconductor,microprocessorandmemoryproductssalesfromyear1970toyear20105結(jié)束語(yǔ)半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)歷了巨大的發(fā)展,成為發(fā)展最快的技術(shù)。它對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。新世紀(jì)初的中國(guó),面臨著發(fā)展民族半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。國(guó)家在加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)行優(yōu)惠政策的同時(shí),還將完善我國(guó)現(xiàn)行科技法律、法規(guī)與獎(jiǎng)勵(lì)辦法,努力提高我國(guó)高新技術(shù)專(zhuān)家、發(fā)明家和實(shí)踐革新家的地位和聲望。通過(guò)國(guó)家政策和投入,體現(xiàn)國(guó)家意志,在總體上實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)和計(jì)劃對(duì)中國(guó)一流半導(dǎo)體企業(yè)技術(shù)中心的全力支持,使其盡快成長(zhǎng)為世界一流的實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)中心。在此,筆者預(yù)言:在不遠(yuǎn)的將來(lái),中國(guó)一定會(huì)擁有世界一流的企業(yè)、世界一流的大學(xué)與世界一流的實(shí)驗(yàn)室、世界一流的科研人才!我們一定會(huì)不斷創(chuàng)新,不會(huì)錯(cuò)過(guò)這一難得也可能是唯一的機(jī)遇。參考文獻(xiàn)[1]邁克爾?賴(lài)爾登,莉蓮?霍德森著,浦根洋譯.晶體之火[M].上海:上?？萍汲霭嫔?2002:2.4半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心的轉(zhuǎn)移及中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)20世紀(jì)70年代末,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心從美國(guó)轉(zhuǎn)移到了日本,而20世紀(jì)80年代末,韓國(guó)與中國(guó)XX成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主力。每一次產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移,都引發(fā)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的劇烈震蕩,這種力量也給那些新興國(guó)家和地區(qū)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)動(dòng)力。這種轉(zhuǎn)移在日本造就了日立、東芝、三菱電氣、富士通和NEC等世界頂級(jí)的半導(dǎo)體制造商。而僅僅通過(guò)十余年的不懈努力,韓國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后的世界第三個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中心,自上個(gè)世紀(jì)90年代中期以來(lái),半導(dǎo)體產(chǎn)值一度占據(jù)韓國(guó)出口產(chǎn)品的第一位。韓國(guó)三星公司更成為世界第一大存儲(chǔ)器生產(chǎn)大廠。<下轉(zhuǎn)第521頁(yè)>4期胡建等:一種適用于射頻電子標(biāo)簽的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路521型鑒頻鑒相器,它同時(shí)具備了鑒頻鑒相的功能以及對(duì)NRZ數(shù)據(jù)的正確識(shí)別的功能。此外設(shè)計(jì)了一個(gè)自適應(yīng)控制單元,能夠動(dòng)態(tài)地根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的速率自動(dòng)調(diào)節(jié)邊沿檢測(cè)器的延遲單元,使其輸出能為后級(jí)單元提供較理想的信號(hào)。經(jīng)過(guò)流片后實(shí)測(cè),此時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路能工作在1.15V的低電壓下,且具有低功耗的特點(diǎn),適合在射頻電子標(biāo)簽芯片等對(duì)功耗要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)合下使用。參考文獻(xiàn)[1]FinkenzellerK著,陳大才編譯.射頻識(shí)別<RFID>技術(shù)clockdynamicCMOScircuittechnique[J].IEEEJournalofSolid2stateCircuits,1987,22:8992901.[5]RazaviB.DesignofAnalogCMOSIntegratedCircuits[M].McGraw2Hill,2001:5322576.[6]HanumoluPK,BrownleeM,MayaramK,etal.Analysisofcharge2pumpphase2lockedloop[J].IEEETransactionsonCircuitsandSystems2I:RegularPapers,2004,51<9>:166521674.[7]ChenDL.ApowerandareaefficientCMOSclockdatarecoverycircuitforhigh2speedserialinterfaces[J].IEEEJournalofSolid2stateCircuits,1996,31<8>:1170.胡建<HUJianyun>男,1981年生,20XX6月獲復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位,20XX9月起在復(fù)旦大學(xué)專(zhuān)用集學(xué)位。。——無(wú)線(xiàn)電感應(yīng)的應(yīng)答器和非接觸IC卡的原理與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2001.[2]RazaviB.DesignofMonolithicPhase2lockedLoopsandClockRecoveryCircuits[M].IEEEPress,Piscataway,NJ1996.[3]SharpeCA.A32statephasedetectorcanimproveyournextPLLdesign[J].EDNMagazine,1976,9:55259.[4]JirenY,KarlssonI,SvenssonC.Atruesingle<上接第515[2]SezSM.rDevicesPhysicsand<10>:120521