電子制造業(yè)進(jìn)入納米時(shí)代

諾貝爾獎(jiǎng)得主物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼有句名言，在分子水平上有足夠空間建造微型機(jī)器。納米制造，也就是納米級(jí)設(shè)備和材料的建造已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

早在1959年，費(fèi)曼在美國(guó)物理學(xué)會(huì)的會(huì)議就提出過(guò)，“足夠的空間”。他設(shè)想過(guò)微型信息處理技術(shù)(例如把整部大英百科全書(shū)寫(xiě)在別針大小的空間內(nèi))以及微型制造機(jī)器。

在許多方面，費(fèi)曼的描述都在當(dāng)今納米技術(shù)上得到體現(xiàn)。尤其在信息技術(shù)領(lǐng)域，費(fèi)曼的愿景已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

位于紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校的納米科學(xué)與工程學(xué)院(CNSE)是全球450mm聯(lián)盟的根據(jù)地。這項(xiàng)由世界頂級(jí)電腦芯片制造商提出的承諾將為下一代芯片(由直徑450mm硅芯片制成)建立了標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)VLSI研究，目前300mm硅片標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變預(yù)計(jì)將需要行業(yè)批量生產(chǎn)，在未來(lái)七年內(nèi)耗資高達(dá)80億美元。這項(xiàng)成果將是可一次制造成千上萬(wàn)的芯片，規(guī)模經(jīng)濟(jì)增加，生產(chǎn)成本降低。

負(fù)責(zé)CNSE130萬(wàn)平方尺，170億美元設(shè)施(被稱(chēng)為theNanoTechComplex)的工程師也在使用新方法將晶體管裝進(jìn)比以往更緊湊的空間，目的是生產(chǎn)體積更小、功能更強(qiáng)大和高能效的計(jì)算機(jī)芯片。標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)方法采用193納米波長(zhǎng)的光在芯片上印刷電路。CNSE2.25億美元的極紫外(EUV)光刻設(shè)備能減少到更精細(xì)的13.5納米。

Complex是世界上獨(dú)一無(wú)二的納米創(chuàng)新中心，因?yàn)樗鼌R集了全球頂級(jí)半導(dǎo)體制造商——包括IBM、英特爾、GlobalFoundries、三星和臺(tái)積電。公司應(yīng)該如何小心翼翼守護(hù)他們的商業(yè)機(jī)密甚至共享數(shù)據(jù)?答案是：開(kāi)放，這既能保護(hù)創(chuàng)新成果，也能作為其他研究的典范。

CNSE展現(xiàn)出它是一種建立在中立立場(chǎng)上的瑞士研究。學(xué)院提供先進(jìn)設(shè)備，扮演數(shù)據(jù)交流中心角色，維護(hù)專(zhuān)有信息，同時(shí)幫助企業(yè)集中資源，從而開(kāi)發(fā)新的制造流程、制定有益于方方面面的標(biāo)準(zhǔn)。

其他正在進(jìn)行的關(guān)于“極小”的研究包括微型傳感器(可嵌入其他更大機(jī)器)。這種傳感器是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵推動(dòng)者——用于將機(jī)器連接到另一臺(tái)機(jī)器、運(yùn)營(yíng)商及云的新興技術(shù)。NanoTechComplex的研究已經(jīng)造就那種嵌可入直升機(jī)旋翼槳葉監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)表現(xiàn)的傳感器正式投入生產(chǎn)。

所有跡象都表明，即使在今天，底層仍有大量空間。