集成电路技术发展的物理极限挑战与对策.PDF

第38卷 第5期 2001年l0月 半导体情报 17 集成电路技术发展的物理极限挑战与对策 邝 小 飞 (零陵师专物理 系，湖南 永州 425006) 金湘亮 (中国科学院微 电子中心，北京 100029) 搐要：介绍 了集成电路芯片发展的基本规律和现状．着重综述了这些规律在微 电子学领域所遇到 的物理极限挑战及解决这些问题的必威体育精装版技术，并预到 了2I世纪集成电路技术的重点研 究方向。 关量词 ：集成电路；摩尔定律 ；等比例缩小规律 ；集成系统 (Is)；sOI；量子嚣件 中田分类号 ：TN40 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—5507 (2001)05—0017—05 Challengesofphysicallim itsand countermeasures in thedevelopmentofintegratedcircuits KUA＼G Xiaofei (Department P的*its，Lin ingNormal(o1]ege．Yongzh*~ 425008，China) JIN Xiang—liang (The．tvlicr~lectronics(~nter0fChine~eAcademyofSciemes．Be”ng100029tChina) Abstract：Thispaperfirstintroducesthebasiclawsandcurrentsituationsin thedevelopmentof integrated circuits． Then，thechallengesofphysicallimitsin thefieldofmicroelectronicsare mainly summarized．andtheflew technologiestosolvetheseproblemsareanalyzed．Atlast，the keyresearchtrendsofintegratedcircuitsin2Icenturyareanticipated． Keywords；integratedcircuit(IC)；mooreslaw ；scalingdownlaw；integratedsystem (IS)；SOI； quantum device 模 (SSI)、中规模 (MsI)、大规模 (LSI)、超大规 1 引 言 模 (VLSI)，发展到现在的巨大规模 (ULSI)(集成 从 1959年美国德州仪器 (TI)公司Kilby在一 度大于 10元件 ／芯片)，是当今世界上发展最快 的 块 Ge村底上做成两个以上的晶体管，标志着第一 高技术之一。21世纪是信息的社会 ，信息产业 已经 块集成电路的诞生以来 ．集成电路 (IC)技术的发 成为当今世界的第一大产业，以集成电路为核心的 展才40余年的历史 。但是集成 电路技术已经从小规 微电子技术正是信息技术的关键技术基础。有数据 收穑 日期 2001 05 21 18 阜导体情报 第 38卷 第 5辆 2001年 10月 表明．现在世界上 (国民生产总值GNP)的65 与 (见表 1)口一。IC芯 片的特征尺寸 已经从 l978年的 微电子技术有关 ．一般认为 ．1元的半导体产值 ．支 1