製造業進入分子時代

2013年12月26日 15:48
來源：鳳凰創新

諾貝爾獎得主物理學家理查德•費曼有句名言，在分子水平上有足夠空間建造微型機器。納米製造，也就是納米級設備和材料的建造已經成為現實。
早在1959年，費曼在美國物理學會的會議就提出過，「足夠的空間」。他設想過微型信息處理技術（例如把整部大英百科全書寫在別針大小的空間內）以及微型製造機器。
在許多方面，費曼的描述都在當今納米技術上得到體現。尤其在信息技術領域，費曼的願景已經實現。
位於紐約州立大學奧爾巴尼分校的納米科學與工程學院（CNSE）是全球450mm聯盟的根據地。這項由世界頂級電腦晶元製造商提出的承諾將為下一代晶元（由直徑450mm硅晶片製成）建立了標準。根據VLSI研究，目前300mm矽片標準的轉變預計將需要行業批量生產，在未來七年內耗資高達80億美元。這項成果將是可一次製造成千上萬的晶元，規模經濟增加，生產成本降低。
負責CNSE130萬平方尺，170億美元設施（被稱為the NanoTech Complex）的工程師也在使用新方法將晶體管裝進比以往更緊湊的空間，目的是生產體積更小、功能更強大和高能效的計算機晶元。標準生產方法採用193納米波長的光在晶元上印刷電路。CNSE2.25億美元的極紫外（EUV）光刻設備能減少到更精細的13.5納米。
Complex是世界上獨一無二的納米創新中心，因為它彙集了全球頂級半導體製造商——包括IBM、因特爾、GlobalFoundries、三星和台積電。公司應該如何小心翼翼守護他們的商業機密甚至共享數據？答案是：開放，這既能保護創新成果，也能作為其他研究的典範。
CNSE展現出它是一種建立在中立立場上的瑞士研究。學院提供先進設備，扮演數據交流中心角色，維護專有信息，同時幫助企業集中資源，從而開發新的製造流程、制定有益於方方面面的標準。
其他正在進行的關於「極小」的研究包括微型感測器（可嵌入其他更大機器）。這種感測器是工業網際網路的關鍵推動者——用於將機器連接到另一台機器、運營商及雲的新興技術。NanoTech Complex的研究已經造就那種嵌可入直升機旋翼槳葉監測實時表現的感測器正式投入生產。
所有跡象都表明，即使在今天，底層仍有大量空間。