半导体产业，污染控制是芯片制造厂的必备条件

缺陷密度的减少

随着特征图形尺寸的减小，在制造工艺中减少缺陷密度和缺陷尺寸就变成了一个重点环节。这一点很容易想象：在尺寸为100um的晶体管上有一个1um的灰尘可能不是问题，但是对于一个1um的晶体管来讲，1um的灰尘会使得元件产生致命的缺陷。

换成大家比较熟悉的话来说：美女脸上0.5mm*0.5mm的一颗痣如果长对了地方，并不会导致美女颜值的下降，反而会被冠以“美人痣”，但是5cm*5cm的一颗痣就很有问题了，直接会将美女的颜值“打回原形”！

所以说，为了芯片的“颜值”，污染控制措施已经成为成功的微芯片制造厂的一个必备条件。

内部连线水平的提高

元件密度的增加带来了连线问题。这就好比是日益拥挤的北京城区，人口越来越多，道路越来越拥挤，怎样来设计道路呢？集成电路也同样面临相同的问题。

元件密度的增加和紧密封装减少了连线所需的空间。工程师们的解决方案是：在元件形成的表面使用多层绝缘层和导电层相互叠加的多层连线，类似于“立体式道路”。

平坦化是在基片的有源晶体管和其他组件中形成的（一般使用的是硅）。在2011年，Intel宣布了具有有源晶体管的栅极堆叠在晶圆上的一个三维器件。该器件被称为三栅晶体管。通过增加栅极的表面积，该器件的性能得以增强。

半导体产业协会的发展蓝图

主要的集成电路参数是相互关联，不可分割的。摩尔定律预言了未来元件的密度，由此引发了集成度水平（元件密度）、芯片尺寸、缺陷密度（尺寸）和所要求的内部连线数量水平的计算。半导体产业协会和伙伴已将这些列为未来国际半导体技术路线图（InternaTIonal Technology Roadmap of Semiconductors），覆盖这些和其他关键器件以及生产参数。除了预测的元器件、工艺和晶圆参数，它确定需要支持先进的元器件相伴的材料和设备未来的性能标准。

这里有必要仔细介绍一下《国际半导体技术路线图》。

该蓝图是由欧洲、日本、韩国、台湾、美国五个主要的芯片制造地区发起的，一种优先选择研究方向和制定研发计划的方式。其目的是为了确保集成电路（IC）和使用IC的产品在成本效益基础上的性能改进，从而持续半导体产业的健康和成功。英文名为 InternaTIonal Technology Roadmap for Semiconductors，简称ITRS。

发起的组织有：

European Semiconductor Industry AssociaTIon （ESIA，欧洲半导体工业协会）、the Japan Electronics and InformaTIon Technology Industries Association （JEITA，日本电子与信息技术工业协会）、the Korean Semiconductor Industry Association （KSIA，韩国半导体工业协会）、the Taiwan Semiconductor Industry Association （TSIA,台湾半导体工业协会）、the United States Semiconductor Industry Association（SIA，美国半导体工业联盟），这几个组织基本是各半导体大国半导体行业极具影响力的组织，由此可见该技术路线图的含金量之足！

ITRS每年会组织会议对半导体行业的发展方向进行讨论，通过全球芯片制造商、设备供应商、研究团体和consortia的协作努力，ITRS团队识别关键的挑战，鼓励创新解决方案，并欢迎来自半导体团体的分享。而最为重要的则是每年在会后发布的ROADMAP（线路图），ITRS在业内发布的ROADMAP具有半导体行业最高权威性。

在现阶段EUV(极紫外)技术虽然进展坎坷商业化困难重重，但是这项技术前景仍然看好。但是目前最为实际的情况是193nm光刻技术借助于沉浸式技术，已经能够延续到11nm工艺，这为今后几年的半导体器件蚀刻提供了稳定的技术支撑。

总的来说国际半导体技术蓝图对整个半导体行业的发展起着预见作用，也有着很大的指导作用。如cpu的发展、手机的发展离不开按着其路线图发展。

芯片成本

工艺和产品的提高固然是好事，起码对于广大消费者而言，更好的产品体验是一件让人开心的事情。但是对于厂商而言，不得不面对芯片成本的提升，这是经济学中永不改变的命题。

对于任何成熟的产品而言，这种减少都有代表性。价格开始时高，这一开始由各种引起：工艺不成熟、技术成本高、制造效率低下等。但随着技术的成熟和制造效率的提高，价格会下降并最终达到稳定。虽然芯片的性能提高了，但价格却在持续下降（门槛效应），影响芯片成本的因素我们之后会继续探讨。

成本降低和性能提高这两个因素推动了固态电子在产品中的使用。我们可以简单的回顾一下历史：到20世纪90年代时，一辆汽车所有的计算能力已经超过了第一台月球太空探测器，个人计算机更是如此。今天，中等价位的台式机便有了IBM在1970年制造的大型机的计算能力。

在20世纪90年代中期，半导体产业的历史是持续发展和在世界占主导的新兴产业。在这10年里，半导体行业以其“千里黑马”的姿态，超越了传统龙头产业-汽车产业，成为全国领先的增值产业。