1．引言
    现在，微电子、半导体与集成电路这三个词语在电子信息领域、在整个科技界甚至社会各界都有很高的认知度，一方面是由于它们是当代信息技术的基石，另一方面也由于它
们是现代最活跃、最具发展前景的产业领域。由于当代信息技术中电子技术特别是微电子技术所发挥的巨大作用，当代信息技术也称为电子信息技术。
    微电子、半导体与集成电路从根本上说都属于电子信息领域，从电子信息产品制造的角度看，其基本内涵是相近的，有时这几个术语的内容甚至是重叠的，例如集成电路制造可以说是半导体制造或微电子制造，但反过来就不成立了。微电子、半导体、集成电路与电子信息技术的概念包容关系如图3.1.1所示。

    2．微电子、纳电子与微电子制造
    1)微电子的概念
    微电子技术是一个具有学术或者说是学科属性的术语，属于信息技术中的一个基本学科专业。信息技术从基础层面或者说从学科专业划分，有微电子、光电子、微波真空电子等领域，当前发展最成熟、应用最J一泛的非微电子莫属。
    关于微电子技术，最简洁明确的说法就是使电子元器件和电于设备微小型化的技术，其核心是集成电路。具体地说，微电子技术是研究电子在电子元器件（包括半导体器件和其他电子元器件）中的物理现象、物理规律及其应用的技术，包括系统电路设计、材料制备、器件结构、材料超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、集成工艺、自动测试以及封装、应用等一系列专门技术的总和。
    广义的微电子技术除了上述狭义概念外，还包括利用系统集成和微组装技术实现各种高性能、高密度机光电系统的技术，例如微电子机械系统(micro electro mechanicalsystems，MEMS)、微电子与光学结合的光电子技术、半导体照明、光伏技术、有机电子以及激光技术等。
    2)微电子的应用
    自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，是人类社会、经济活动的重要资源。如今的社会是信息化、网络化和数字化的社会。实现社会信息化的网络及其关键部件，不管是各种计算机还是通信设备，它们的基础都是微电子技术。
    人类已经进入信息化社会，而微电子技术是信息社会发展的基石。可以说没有微电子技术就没有今天大家所熟悉的计算机、手机、数码相机、摄像机、MP3、MP4等电子产品，所纵我们每个人基本上都随身携带有数以千万个晶体管，而很多现代家庭平均就拥有约100个芯片。由于集成电路的原材料主要是硅，因此有人认为，我们已经进入到了硅器时代。
    微电子技术的高速发展不仅影响到我们的生活质量，还影响到我国的国民经济、国防建设。一个日本经济学家认为，谁控制了超大规模集成电路技术谁就控制了世界产业；英国有人则认为，如果哪个国家不掌握半导体技术，哪个国家就会立刻加入不发达国家行列。
    微电子技术具有极强的渗透性，几乎所有传统产业都与微电子技术相结合，用集成电路芯片进行智能化改造，使传统产业升级换代，重新焕发青春。微电子技术已经成了整个信息时代的标志，各种电子信息系统都离不开集成电路芯片。所以除了微电子专业人员
之外，其他相关专业如计算机、电子学、自动化、通信等领域的人员都非常需要了解微电子技术知识。
    3)纳电子
    半个世纪来，微电子技术历经了几代演变，变革的基本标识都是以存储或处理信息的基本电子学单元的尺度变化为标志的。从20世纪80年代开始，科学家开始探索特征尺寸为纳米量级的电子学。根据量子力学理论，电子与光同时都具有粒子波的特性，当电子
器件特征尺寸小于0.1肛m线宽后，电子的波动性质再也木能忽视，把电子视为一种纯粹粒子的半导体理论基础已经动摇。当电子器件的特征尺寸进入lOnm的极限（相应的特征时间小于lps）量级，硅基半导体器件开始进入纳电子学的范围。这时电子所表现出来的波动特征和拥有的量子功能就是纳米电子学的研究任务。
    纳电子学主要包括三个发展方向：固体纳电子学、分子电子学和生物电子学，主要研究各种纳电子器件（分子器件、量子电子器件、谐振隧穿器件、单电子器件、超导器件、DNA和量子计算等器件）的新效应、新原理与新特性；纳电子学的若干物理基础和信息理论基础以及纳电子学发展的物理极限；各种创新的纳米电路与系统的结构与原理。
    纳电子学将在微电子学的基础上继续向前，延续微电子学的辉煌成就。许多微电子学科机构已经更名为“微纳电子”。科学家们已经预言，纳米电子学将导致电子技术的又一次革命!
    4)微电子制造
    微电子制造在不同领域、不同行业和地区的含义是不同的。大多数情况下，作为一个学术和产业门类时微电子制造与半导体制造或集成电路制造几乎是一致的，主要指以硅半导体为主的集成电路设计、制造、封装及测试技术。一般来说，微电子制造所包含的内容要比半导体制造或集成电路制造广一些，可以‘包括无源元件、光电元件、生物芯片等领域。
    微电子制造作为一个学科名称时其研究领域则不仅包括半导体制造，还包括微型无源元件制造、表面组装制造与微系统组装制造(如微电子机械系统( MEMS)组装与微型光电子系统( MOEMS)等），如图3.1.2所示。

    比较而言，前者使用范围更广，认知度更高，后者则仅限于教育界。

    3．半导体与半导体制造
    半导体制造与集成电路制造是一个重合度很高的概念，在大多数情况下属于一个肉涵的两种表述，即半导体制造是从材料出发研究集成电路设计与制造工艺，而集成电路制造则是从集成电路器件本身要求来研究电路设计与制造工艺，属于“殊途同归”或“一个部门两块牌子”。许多以“半导体”或“集成电路”命名的学术著作和行业结构，其实际内容并没有多少差别，有时基本就是一回事。
    但从学术方面考究，半导体制造与集成电路制造是“包容”和“被包容”的关系，即半导体制造包括了集成电路制造，同时也包括分立器件、电力电子器件、微波器件、光电子器件、半导体敏感元件等内容，如图3.1.3所示。由于集成电路所占的比重和影响力实在太大了，所以才出现“半导体即集成电路”的说法。      T74LS174B

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