文 | 半导体产业纵横
当前,芯片制造已迈入 3 纳米制程阶段,这相当于将 100 个原子紧密排列成一行。但传统光刻机如同用大刷子粉刷墙面,精度愈发难以满足芯片性能持续提升的需求。在此背景下,原子级制造技术应运而生,它仿佛为工程师配备了高倍显微镜与精准镊子,能够实现单个原子的操控与搭建,为芯片制造带来革命性突破。
在电子领域,原子级制造正引发一场深刻变革。以集成电路制造为例,随着电子产品向小型化、高性能化加速发展,对芯片性能的要求也水涨船高。原子级制造技术凭借对芯片内原子排列的精准控制,有效减少杂质与缺陷,大幅提升芯片性能。据行业测算,若能实现单原子特征芯片的量产,其尺寸与功耗将降至当前指标的千分之一以下,而计算能力则有望提升千倍以上,将从根本上重塑集成电路产业格局。
什么是原子级制造?
原子级制造被公认为制造业的未来发展方向,相较于传统制造技术,它不仅在尺寸上实现微缩突破,更在精度上达到前所未有的高度,被誉为制造技术的“终极形态”。
作为一项具有变革性意义的制造技术,原子级制造的核心目标是通过规模化、高精度的原子操控,将制造过程的可控维度精准推进至原子及原子基元层级。在这一过程中,制造精度不断向原子尺度逼近,逐步实现原子级结构的精准构筑,最终达成“按需逐原子创制” 的理想状态。借助该技术,产品性能能够突破现有瓶颈,无限逼近理论极限值。
从制造要素革新的角度深入分析,原子级制造将全面重塑传统制造的三大关键要素: