微電子技術與產業群研究
探索與觀察
作者：趙海翔
【摘要】微電子技術進步促進了微電子產業的發展，同時，以微電子產業為基礎的許多領域也正在形成產業群發展浪潮。本文旨在探討微電子技術與產業群的關係，研究微電子產業群，區分微電子相關性產業群和微電子產業集群，揭示其產業群的特殊性，深化我們對微電子產業群的認識，促進其健康、快速發展。
【關鍵詞】微電子技術；集成電路；產業群；產業集群；相關性產業群
微電子技術的不斷進步促進了微電子產業的快速發展，同時，也在以微電子產業為基礎的許多領域產生了極富創造性的變革，從而引領了新一輪的產業群發展浪潮。本文旨在通過對微電子技術與產業群發展關係的研究，探討微電子產業群的分類以及它們的特征，把握微電子產業群發展的基本要求，促進微電子產業群健康有序發展。
一、微電子技術的發展
微電子技術是隨著集成電路，尤其是超大規模集成電路而發展起來的一門新的係列技術，它包括係統和電路設計、器件物理、工藝技術、材料製備、自動測試以及封裝、組裝等一係列專門的技術。微電子技術除集成電路外，還包括集成磁泡、集成超導器件和集成光電子器件等。為便於分析，我們設定：研究的微電子技術主要限於集成電路的器件、工藝技術等領域。
微電子技術始於1947年晶體管的發明，到1958年前後已研究成功以這種組件為基礎的混合組件，1962年生產出晶體管—晶體管邏輯電路和發射極耦合邏輯電路。上個世紀70年代，由於單極型集成電路（MOS電路）在高度集成和功耗方麵的優點，微電子技術進入了MOS電路時代。從1958年TI研製出第一個集成電路觸發器算起，到2003年Intel推出的奔騰4處理器（包含5500萬個晶體管）和512Mb DRAM（包含超過5億個晶體管），集成電路年平均增長率達到45%。
目前，微電子技術正在快速發展，其發展表現在三點：一是縮小芯片中器件結構的尺寸，即縮小加工線條的寬度；二是增加芯片中所包含的元器件的數量，即擴大集成規模；三是開拓有針對性的設計應用。其中微電子前沿技術包括：微電子製造工藝（元器件的生產、測試和封裝等）；微電子材料的研究；超大規模集成電路/混合信號/射頻集成電路設計技術；微機電係統（MEMS）技術等。例如，微電子製造工藝中的微加工技術是製造微機電係統（MEMS）的主要手段。微加工技術包括IC製造技術（如光刻、薄膜澱積、注入擴散、幹法和濕法刻蝕等）、微機械加工技術（如犧牲層技術、各向異性刻蝕、反應離子深刻蝕、雙麵光刻、鍵合，以及軟光刻技術等）和特殊微加工技術。
綜觀微電子技術發展，主要趨勢表現在三個方麵：一是器件的特征尺寸繼續縮小。國外發達國家和地區正在向0.1微米以下階段進軍。二是重點發展係統集成芯片（SOC）。SOC進一步發展，可以將各種物理的、化學的和生物的敏感器和執行器與信息處理係統集成在一起，從而完成從信息獲取、處理、存儲、傳輸到執行的係統功能，這是一個更廣義上的係統集成芯片。三是微電子技術與其他學科的結合將誕生新的技術和產業增長點。微機電係統技術（MEMS）和生物芯片等便是這方麵的典型例子。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的，後者則是與生物工程技術結合的產物。
二、微電子產業群的類型
可以看出與上述微電子技術發展相伴生的是微電子產業群，該產業群的形成、發展和變革主要就是微電子技術促成的，微電子技術的發展在許多方麵突破了資源環境的約束，不斷創造出新的市場需求，全方位地拓展新的產業疆域。
為了準確劃分微電子產業群的類型，首先需要清楚產業群和產業集群的區別和聯係。產業集群是美國學者邁克爾波特（Michael E.Porter）在1990年《國家競爭優勢》一書中正式提出的，按照他給其所下的定義，是在特定領域中，一群在地理上臨近、有交互關聯性的企業和相關法人機構，並以彼此共通性和互補性相聯結。而產業群則是在產業鏈關係上、在地理領域上都有密切聯係的企業和其他組織的聯結共生體。因此，產業群和產業集群的區別是明顯的，不應當把它們混同。當然，它們的聯係在於產業群包含產業集群，產業集群是產業群的一種類型。按照產業鏈關係和地理區域關係，我們可以把產業群劃分為相關性產業群和產業集群兩種類型。同理，微電子產業群應當劃分微電子相關性產業群和微電子產業集群。