集成电路产业发展，从本质来说，是市场牵引和技术推动结合的结果。从晶体管的发明、硅平面工艺与集成电路的发明、MOS/CMOS 的发明、半导体存储器与非挥发性存储器的发明，到CPU的发明，每一个发明都驱使信息技术与社会发展踏上一个新的台阶，发展出一大批新的市场领域；反过来，每一项发明，都是客观发展的需求所引发的，又是以科学与技术的积累为基础的。微电子产业作为国家经济和社会发展的战略性基础产业，理所当然地要优先发展。 　　半个世纪奠定的基础 　　半个世纪来，集成电路发展史实质上是一部科技发明推动史。 　　历史的发展总是有着惊人的相似性。21世纪头20年-30年，科技发展形势与20世纪30年代一样，均在孕育着重大突破，上个世纪30年代以相对论、量子力学和固体能带论为代表的现代物理学的伟大突破，以对电子器件和装备小型化、可靠性为迫切需求引发了晶体管和集成电路的发明。 　　21世纪头30年按照摩尔定律发展规律按比例缩小，对器件物理和集成工艺技术认识上的各种限制，特别是功耗上的限制，促发我们新一轮的对下一代电子器件的研究热潮，而纳米科学技术和纳米电子学的发展正在为我们作必要的科学技术准备。可以预见在这一领域，这一历史阶段将在微电子和纳电子科学技术上会有重大突破。 　　从具体的科学技术领域讲，研究热点应当包括但又不限于下列几个方面： 　　1.集成系统芯片(SOC-system on chip)，随着应用领域的不断发展和对信息科技的需求不断提高，这将是世纪性的研究任务。而当前我们更应该注重研究SOC的设计与测试方法学，研究核心的知识产权模块(IP Module)。 　　2.微纳机电系统(MEMS-Micro Electro-Mechanical system 和NEMS-Nano Electro-Mechanical system)或许可以认为这是广义上的SOC系统，包括了各种接收信息的敏感器和执行信息处理结果的执行器。所涉及的学科和领域更具有综合性和交叉性，不仅包括物理学、材料学、化学、机械学、力学等，还应包括生物学、生命科学和医学等。 　　3.当器件特征尺寸进入到纳米量级后，特别是25纳米节点以后，传统的CMOS结构应有什么样的变革？这涉及一连串的科学技术问题，从器件结构、栅材料、源漏工程、掺杂技术、薄膜工艺、衬底技术和器件模型及其所基于的物理基础等等。各种非经典的CMOS形式谁会胜出？这将有赖于它对传统硅工艺的兼容性、性能与成本的折中、特别是功耗的突破和集成技术的要求。 　　4.量子器件的突破。虽然我们对单电子晶体管和隧道共振器件研究已有20余年的历史，但是新的基于量子效应的器件正不断涌现，例如自旋电子器件等等，它既可以是按比例缩小，也可以是原子分子自组装技术来实现。但不管采用那个途径，主要要看它能否集成？最大可能的实现途径或许是将原子分子自组装技术与按比例缩小的加工技术结合起来。 　　5.原子分子自组装技术生成的一维结构器件与电路。目前最引人注目的是对碳纳米管的研究，已有小规模电路作为演示出现，可以期望近期还会有新的突破。它无疑对集成电路功耗、集成度等诸多方面带来革命性变革。但目前它生长的可控性，可集成性，还有许多问题需要解决，离开工业使用还会有很长的路要走。 　　6.新材料的研究。当前高介电常数(高K)材料和低介电常数(低K) 材料的研究直接与器件结构和集成电路互连技术相关。更大尺寸的硅单晶(400mm直径)研究也已列入日程。 　　在加工工艺技术研究中无疑光刻技术和互连技术是最为关键的。光学光刻技术的延拓，近年浸渍式光学光刻的发明，可以使光学光刻延伸到45nm节点；13nm极深紫外曝光技术(EUV)的突破可使加工节点在25nm以下。这些发明以及铜互连的发明都与材料研究上的突破是分不开的。 　　7.集成电路专用装备和相关工艺技术的研究。设备是工艺的物化。装备又是研究发展的基础。从经济学理论讲，生产工具是生产力组成部分中最活跃的因素之一，它是一个跨学科的综合研究领域，也是难度最大的领域。 　　重视人才的力量 　　“人才”历来是重要的因素，所谓“得人才者得天下，集人心者集大成”历来是这个道理。而我们要培养的是创新型人才。大学肩负着科技创新和创新人才培养的双重责任，“铁肩担道义”。大学要给予学生的一是要有扎实、宽广的基础知识；二是要学会分析问题、解决问题的研究方法。我国传统对教师的责任定为“传道、授业、解惑”，我认为应当修改为“传道、授业、启惑”。一字之改，本意是突出培养学生们提出问题分析问题的能力。当然，我们要提供给学生们以创新实践的机会，这就要求我们有必要的教育与科研基地的建设。 　　在1980年，由美国国防部DARPA发起的在南加州大学建立的MOSIS 就是一个很好的例子。经过20多年的发展，由MOSIS演变的多芯片设计制造服务中心已成为提供给学生们和设计师们进行创新实践的重要资源共享平台。 　　微电子强国的标准 　　21世纪中叶，微电子产业作为国家经济和社会发展的战略性基础产业，理所当然地要优先发展。在2020年前后，应该把我国建设成为微电子强国。 　　怎样才能称之为微电子强国呢？我认为有这么五条： 　　一、成为世界微电子产业和科学研究的重要基地。微电子产业的产值占世界的总产值达到15%左右。 　　二、建立比较完善的产业链，使微电子产业成为国民经济发展新的重要增长点和实现技术跨越的关键；微电子产业产值，占GDP的2% 左右。 　　三、拥有一大批自主知识产权，建立起能够良性循环的集成电路产业发展、科学研究和人才培养体系。 　　四、国防和国家安全急需的关键集成电路芯片能自行设计和制造。 　　五、微电子科学研究和产业的标志性水平不仅达到当时的国际先进水平，而且在某些领域能引领世界发展的潮流。 　　建设微电子强国，一方面我们要继续营造良好的投资环境和政策体系，吸引国内外投资者到我国来发展产业；另一方面，我们必须着重抓好科技创新和创新人才的培养，这是强国之道，必由之路。即便是提高我国集成电路在世界和国内市场的占有率，填补市场需求和供给之间的巨大差额(2005年差额在200亿美元以上)，也必须依靠科技创新和创新人才培养，只有设计与生产出性能/价格比更好的产品，我们才能夺得竞争激烈的市场份额。 　　到2020年还有16年的时间，从历史发展看，这是一个很短的时期，但要基本上建成微电子强国却是一个很重的历史任务。 2004-9-9