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原子級微觀加工

來源:網絡資源 文章作者:奧數網整理 2018-01-20 19:40:29

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  原子級微觀加工技術

  從半導體技術的發展進程中,可以清楚地看到一條脈絡,就是器件越做越小。1950年前后,一個晶體管的面積約為3平方厘米,加工圖形的線條寬度和最小線條間距為幾百微米;1970年在同樣的面積上可做1500只晶體管,加工線條為5微米左右;目前利用超精細加工技術,一個管子的面積可小到 20 X 20平方微米以下;預計到1980年,在3平方厘米面積上可做7萬只晶體管,加工線條為1微米以下。從60年代起,小型化技術已進入了集成化時代。目前發展到超大規模集成階段,突破了每個芯片容納10萬個元件的記錄。

  根據目前發展趨勢,半導體材料和器件的微型化加工技術,在80年代發展到亞微米級(0.l-l微米)是毫無疑義的了。而且預計到本世紀未有可能進入原子級加工階段。當前半導體技術的發展狀況,已經顯露各種苗頭。如利用分子束外延技術,可以按一層一層原子進行單晶材料生長;利用等離子和離子束刻蝕技術,可以把材料的原子一個一個刻蝕剝掉;利用電子束曝光技術,可以曝光成80埃的線條圖形。

  原子級加工技術一旦突破,將使半導體技術學科出現一次新的大飛躍。現在的半導體器件和集成電路,是以對材料的宏觀性質的精確控制為基礎的。而原子級加工的實現,則意味著要以對材料的微觀性質的控制為基礎。這樣重大的變革將使現有的器件和集成電路理論不再適用,需要建立別開生面的新理論體系,研究新的器件設計思想和工藝方案,甚至有可能出現新的學科領域。

  原子級加工是在微觀世界中進行材料和器件加工,它必將對其他學科領域產生重大影響。

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