隨著產(chǎn)業(yè)從小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)到巨型自動(dòng)化工廠轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)和經(jīng)濟(jì)改變了。大量的特種材料和設(shè)備業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)以支撐芯片制造。全球半導(dǎo)體是一個(gè)3000億美元的產(chǎn)業(yè)，并且它已回饋1.2萬(wàn)億美元到全球電子系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。進(jìn)一步講，納米技術(shù)和世界范圍消費(fèi)市場(chǎng)的爆發(fā)正在以伸展的方式塑造半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。晶圓制造已經(jīng)產(chǎn)生年銷售約600億美元的設(shè)備產(chǎn)業(yè)（代表性的銷售每個(gè)晶圓的15%-20%）。

1906年，Lee Deforest發(fā)現(xiàn)了真空三極管，從此，電子工業(yè)時(shí)代開(kāi)始了！

真空三極使得收音機(jī)、電視機(jī)和其他消費(fèi)類電子產(chǎn)品得以存在。但是，真空管有一系列的缺點(diǎn)，如體積大、易碎、耗能多、老化快等，所以固體的真空管呼之欲出。

終于，1947年12月23日，世界上第一個(gè)晶體管在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生。發(fā)明三極管的三位科學(xué)家：John Bardeen、Walter BratTIn和William Shockley獲得了1956年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。

可以這么說(shuō)，晶體管正式打開(kāi)了我們現(xiàn)在集成電路生產(chǎn)之門(mén)，其意義是非常巨大的！

由于之前的分立器件電路在功能和制造上越來(lái)越力不從心，所以它的統(tǒng)治地位在1959年走到了盡頭。

也正是在這一年，供職于德州儀器公司的青年工程師Jack Kilby首次在一塊鍺半導(dǎo)體材料上制成了一個(gè)完整的電路。他的發(fā)明由幾個(gè)晶體管、二極管、電容器和利用鍺芯片天然電阻的電阻器組成。這以發(fā)明便是集成電路，這也是世界上首次成功地在一塊半導(dǎo)體基材上做出了完整地電路。

從1947年開(kāi)始，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)呈現(xiàn)出在新工藝和工藝提高上的持續(xù)發(fā)展。工藝的提高導(dǎo)致了具有更高集成度和可靠性的集成電路的產(chǎn)生，從而推動(dòng)了電子工業(yè)的革命。

工藝的改進(jìn)分為兩大類：

工藝和結(jié)構(gòu)。工藝的改進(jìn)是指以更小的尺寸來(lái)制造器件和電路，并使之具有更高密度、更多數(shù)量和更高的可靠性。結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是指新器件設(shè)計(jì)上的發(fā)明使電路的性能更好，實(shí)現(xiàn)更佳的能耗控制和更高的可靠性。

集成電路中器件的尺寸和數(shù)量是集成電路發(fā)展的兩個(gè)共同標(biāo)志。器件的尺寸是以設(shè)計(jì)中的最小尺寸來(lái)表示的，稱為特征圖形尺寸，通常用微米和納米來(lái)表示。1um約為人頭發(fā)直徑的1/100。1nm是1um的1/1000。半導(dǎo)體器件一個(gè)更為專業(yè)的標(biāo)志是珊條寬度。目前，產(chǎn)業(yè)界正推向5nm的珊條寬度。

Intel公司的創(chuàng)始人之一Gordon Moore于1956年預(yù)言在芯片的晶體管數(shù)量會(huì)每年翻一番，這個(gè)預(yù)言被稱為摩爾定律。此后，他更新該定律為每?jī)赡攴环?。業(yè)界觀察家們已經(jīng)使用這個(gè)定律來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)芯片的密度。根據(jù)多年來(lái)的實(shí)踐證明，它是非常準(zhǔn)確的一個(gè)預(yù)言，一定程度上，它推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步。

有人猜測(cè)，芯片密度可能超過(guò)摩爾定律的預(yù)測(cè)，這其實(shí)也是有依據(jù)的，畢竟原子尺寸就那么大，而且到了量子尺寸的時(shí)候，原子之間的相互作用并不遵從牛頓的理論，也不遵從愛(ài)因斯坦的相對(duì)論。

在一個(gè)芯片中元器件的密度確實(shí)遵循摩爾定律持續(xù)增加。半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)適應(yīng)摩爾定律作為未來(lái)芯片的密度和性能提高的推動(dòng)者。這些目標(biāo)被加入到半導(dǎo)體國(guó)際技術(shù)路線圖最新的版本中。