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探秘原子级制造:破解原子层沉积与刻蚀的科技密码

2026-01-16  点击:[]

原子级制造,是推进新型工业化的核心“根技术”,是极具产业创新性和经济带动性的未来产业。到底什么是“原子级制造”,又被应用到哪些领域了呢,辽宁省委理论学习中心组曾围绕“原子级制造创新发展”开展专题学习。日前,大连理工大学研制成功了国内首款具有自主知识产权的等离子体工艺腔室仿真平台(MAPS),我们跟随记者一探究竟。

原子级制造,是指能够在原子或近原子尺度上精确操控、组装或移除物质,从而制造具有特定功能结构或器件的技术。一个原子的直径是0.1纳米,大约是头发丝的二十万分之一;这个比例,相当于一粒芝麻与一个西瓜的对比。那原子层沉积(ALD)就好比“搭积木”,把原子一层一层堆积起来,再利用刻蚀(ALE)技术,一层一层地精准剥除。这两项技术在半导体制造过程中,是实现芯片自主可控的关键,然而却一直面临等离子体难控制、工艺腔室研发周期长等“卡脖子”问题。大连理工大学高飞团队的研发思路是搭建等离子体工艺腔室仿真平台(MAPS),即在虚拟世界建立一个相同制造过程的仿真环境,来实现产品的提前研发和预判。

大连理工大学集成电路学院党委书记 博士生导师 高飞:MAPS(等离子体工艺腔室)仿真平台可以针对产业界的原子级制造的装备进行一个全方位的仿真,包括我们的外控参数,包括我们的装置几何结构,从单一变量的变化,我们整个MAPS可以给出来它的最终结果的演化,那么从而节省了整个部件的研发时间,提高了研发的效率。

依托大连理工大学的学科优势,经过多年的技术攻关、数万次的等离子体实验测试后,目前该技术已应用于拓荆科技、华为等多家集成电路装备企业,较国外同类型产品节约经济成本15%、节约时间成本20%。

大连理工大学国家重点学科等离子体物理学科教授 张钰如:我们和国内的许多头部企业都开展了深入合作,建立了校企联合实验室,这也意味着我们的学生在校期间就可以深入企业参与一些联合的技术攻关项目,通过这样的模式,我们为相关产业培养了更多的高精尖紧缺人才。

目前,我省将原子级制造纳入未来产业重点方向,依托重点实验室群等载体,组织开展原子级制造技术专题路演推介等活动。同时,通过创新券支持原子级制造相关科研仪器共享。

省科学技术厅副厅长 许爱东:我们设立了未来产业的科技计划,围绕原子级制造、量子科技、具身智能等方向开展基础研究和前沿攻关,努力形成一批助力产业发展的“根技术”,加快实现“换道超车”。另外一个方面,我们加强区域创新合作,积极对接南京原子制造研究所这些国家级的科技力量,推动前沿技术在我们辽宁场景落地应用。

本文(视频)转载自《辽宁新闻》,原始网页链接为探秘原子级制造:破解原子层沉积与刻蚀的科技密码

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