集成電路的制造三維結(jié)構(gòu)基于光學(xué)光刻技術(shù)-電子顯微鏡
可實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)
被稱(chēng)為制造科學(xué)的許多東西都可應(yīng)用在很大范圍內(nèi)的產(chǎn)品和尺寸比
例上。密切相關(guān)的制造能力和質(zhì)量控制無(wú)論在軍事上還是在民用市場(chǎng)都
會(huì)隨著產(chǎn)品的類(lèi)型和規(guī)格的不同而有很大改變。在某種材料(例如：飛
機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的磨光金屬表面)上完成的微型表面加工與制造相似
尺寸下的MEMS器件部分(例如：亞微米級(jí)的微型加速計(jì))是完全不同的。
類(lèi)似地，生產(chǎn)納晶體材料與制造分子電子產(chǎn)品也是完全不一樣的。在這
一章，委員會(huì)考慮了一些制造產(chǎn)品的總的方面及某些特殊的方面，這些
產(chǎn)品的性能取決于結(jié)構(gòu)、材料、還有微米或納米尺寸下的化學(xué)特性。
應(yīng)用于軍事上的材料、零部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)以及平臺(tái)主要從工業(yè)
上購(gòu)買(mǎi)。很少是由國(guó)防部制造的軍事硬件。因此，用于軍事方面的工業(yè)
制造是·十分重要的。這一點(diǎn)適用于合金、天線、雷達(dá)、導(dǎo)彈以及飛機(jī)
等這些現(xiàn)代軍事武器，但更適用于微納米技術(shù)所制造的硬件。圖4-1總
結(jié)了不同的單元在尋求、維修、使用軍事硬件方面所起的作用。
集成電路的制造是一個(gè)自上而下的過(guò)程，其起始點(diǎn)是一個(gè)平面晶片
，在這個(gè)表面定義圖案并且經(jīng)過(guò)添加(薄膜淀積和生長(zhǎng))或去除(蝕刻)工
藝而成。這些已經(jīng)發(fā)展成為非常精密的企業(yè)，可以低成本，大批量生產(chǎn)
極其復(fù)雜(約1億個(gè)晶121體管)可靠的電路。然而，這會(huì)有很多限制。其
中一個(gè)就是將基于光學(xué)的光刻技術(shù)擴(kuò)展至納米尺寸，這個(gè)尺寸比紫外線
的光學(xué)波長(zhǎng)小很多。另一方面是使用在ICs上材料的限制。納米技術(shù)委
員會(huì)正在調(diào)查研究基于各種材料的不同技術(shù)，但能否把這些技術(shù)不同的
處理要求協(xié)調(diào)在一起還不很明朗。
納米尺度下的自組裝是一種完全不同的制造方法。它利用分子和分
子間力來(lái)定義原子、納米和微米結(jié)構(gòu)。自組裝依靠適當(dāng)?shù)姆较蚝涂刂疲?BR>這些是在工藝的各個(gè)階段由子單元或以積木的方式預(yù)編程所完成的，如
包含在子單元中的識(shí)別元素。晶體生長(zhǎng)是一個(gè)精細(xì)的、大范圍次序自組
裝的范例。生存物種證明了具有交互功能的、復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)是有可能
的。由上而下(光刻和圖形轉(zhuǎn)化)和由下而上(自組裝)的方法結(jié)合在一起
為把當(dāng)前的差距過(guò)渡到這些范例提供了一種方法。
這些不可調(diào)和的原材料問(wèn)題來(lái)自于不同的設(shè)備和子系統(tǒng)的個(gè)體較優(yōu)
化，還有在很小的比例上類(lèi)似組裝工藝到自動(dòng)組裝線。在這里，由上而
下(拾取和放置)和由下而上， 自組裝激勵(lì)方法(DNA輔助)都正處于大
量的調(diào)查研究中。
