1．引言
    現在，微電子、半導體與集成電路這三個詞語在電子信息領域、在整個科技界甚至社會各界都有很高的認知度，一方面是由于它們是當代信息技術的基石，另一方面也由于它
們是現代最活躍、最具發展前景的產業領域。由于當代信息技術中電子技術特別是微電子技術所發揮的巨大作用，當代信息技術也稱為電子信息技術。
    微電子、半導體與集成電路從根本上說都屬于電子信息領域，從電子信息產品制造的角度看，其基本內涵是相近的，有時這幾個術語的內容甚至是重疊的，例如集成電路制造可以說是半導體制造或微電子制造，但反過來就不成立了。微電子、半導體、集成電路與電子信息技術的概念包容關系如圖3.1.1所示。

    2．微電子、納電子與微電子制造
    1)微電子的概念
    微電子技術是一個具有學術或者說是學科屬性的術語，屬于信息技術中的一個基本學科專業。信息技術從基礎層面或者說從學科專業劃分，有微電子、光電子、微波真空電子等領域，當前發展最成熟、應用最J一泛的非微電子莫屬。
    關于微電子技術，最簡潔明確的說法就是使電子元器件和電于設備微小型化的技術，其核心是集成電路。具體地說，微電子技術是研究電子在電子元器件（包括半導體器件和其他電子元器件）中的物理現象、物理規律及其應用的技術，包括系統電路設計、材料制備、器件結構、材料超精細加工技術、薄膜生長和控制技術、集成工藝、自動測試以及封裝、應用等一系列專門技術的總和。
    廣義的微電子技術除了上述狹義概念外，還包括利用系統集成和微組裝技術實現各種高性能、高密度機光電系統的技術，例如微電子機械系統(micro electro mechanicalsystems，MEMS)、微電子與光學結合的光電子技術、半導體照明、光伏技術、有機電子以及激光技術等。
    2)微電子的應用
    自然界和人類社會的一切活動都在產生信息。信息是客觀事物狀態和運動特征的一種普遍形式，是人類社會、經濟活動的重要資源。如今的社會是信息化、網絡化和數字化的社會。實現社會信息化的網絡及其關鍵部件，不管是各種計算機還是通信設備，它們的基礎都是微電子技術。
    人類已經進入信息化社會，而微電子技術是信息社會發展的基石。可以說沒有微電子技術就沒有今天大家所熟悉的計算機、手機、數碼相機、攝像機、MP3、MP4等電子產品，所縱我們每個人基本上都隨身攜帶有數以千萬個晶體管，而很多現代家庭平均就擁有約100個芯片。由于集成電路的原材料主要是硅，因此有人認為，我們已經進入到了硅器時代。
    微電子技術的高速發展不僅影響到我們的生活質量，還影響到我國的國民經濟、國防建設。一個日本經濟學家認為，誰控制了超大規模集成電路技術誰就控制了世界產業；英國有人則認為，如果哪個國家不掌握半導體技術，哪個國家就會立刻加入不發達國家行列。
    微電子技術具有極強的滲透性，幾乎所有傳統產業都與微電子技術相結合，用集成電路芯片進行智能化改造，使傳統產業升級換代，重新煥發青春。微電子技術已經成了整個信息時代的標志，各種電子信息系統都離不開集成電路芯片。所以除了微電子專業人員
之外，其他相關專業如計算機、電子學、自動化、通信等領域的人員都非常需要了解微電子技術知識。
    3)納電子
    半個世紀來，微電子技術歷經了幾代演變，變革的基本標識都是以存儲或處理信息的基本電子學單元的尺度變化為標志的。從20世紀80年代開始，科學家開始探索特征尺寸為納米量級的電子學。根據量子力學理論，電子與光同時都具有粒子波的特性，當電子
器件特征尺寸小于0.1肛m線寬后，電子的波動性質再也木能忽視，把電子視為一種純粹粒子的半導體理論基礎已經動搖。當電子器件的特征尺寸進入lOnm的極限（相應的特征時間小于lps）量級，硅基半導體器件開始進入納電子學的范圍。這時電子所表現出來的波動特征和擁有的量子功能就是納米電子學的研究任務。
    納電子學主要包括三個發展方向：固體納電子學、分子電子學和生物電子學，主要研究各種納電子器件（分子器件、量子電子器件、諧振隧穿器件、單電子器件、超導器件、DNA和量子計算等器件）的新效應、新原理與新特性；納電子學的若干物理基礎和信息理論基礎以及納電子學發展的物理極限；各種創新的納米電路與系統的結構與原理。
    納電子學將在微電子學的基礎上繼續向前，延續微電子學的輝煌成就。許多微電子學科機構已經更名為“微納電子”。科學家們已經預言，納米電子學將導致電子技術的又一次革命!
    4)微電子制造
    微電子制造在不同領域、不同行業和地區的含義是不同的。大多數情況下，作為一個學術和產業門類時微電子制造與半導體制造或集成電路制造幾乎是一致的，主要指以硅半導體為主的集成電路設計、制造、封裝及測試技術。一般來說，微電子制造所包含的內容要比半導體制造或集成電路制造廣一些，可以‘包括無源元件、光電元件、生物芯片等領域。
    微電子制造作為一個學科名稱時其研究領域則不僅包括半導體制造，還包括微型無源元件制造、表面組裝制造與微系統組裝制造(如微電子機械系統( MEMS)組裝與微型光電子系統( MOEMS)等），如圖3.1.2所示。

    比較而言，前者使用范圍更廣，認知度更高，后者則僅限于教育界。

    3．半導體與半導體制造
    半導體制造與集成電路制造是一個重合度很高的概念，在大多數情況下屬于一個肉涵的兩種表述，即半導體制造是從材料出發研究集成電路設計與制造工藝，而集成電路制造則是從集成電路器件本身要求來研究電路設計與制造工藝，屬于“殊途同歸”或“一個部門兩塊牌子”。許多以“半導體”或“集成電路”命名的學術著作和行業結構，其實際內容并沒有多少差別，有時基本就是一回事。
    但從學術方面考究，半導體制造與集成電路制造是“包容”和“被包容”的關系，即半導體制造包括了集成電路制造，同時也包括分立器件、電力電子器件、微波器件、光電子器件、半導體敏感元件等內容，如圖3.1.3所示。由于集成電路所占的比重和影響力實在太大了，所以才出現“半導體即集成電路”的說法。      T74LS174B

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