集成電路的制造三維結構基于光學光刻技術-電子顯微鏡
可實現制造技術
被稱為制造科學的許多東西都可應用在很大范圍內的產品和尺寸比
例上。密切相關的制造能力和質量控制無論在軍事上還是在民用市場都
會隨著產品的類型和規格的不同而有很大改變。在某種材料(例如：飛
機渦輪發動機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：亞微米級的微型加速計)是完全不同的。
類似地，生產納晶體材料與制造分子電子產品也是完全不一樣的。在這
一章，委員會考慮了一些制造產品的總的方面及某些特殊的方面，這些
產品的性能取決于結構、材料、還有微米或納米尺寸下的化學特性。
應用于軍事上的材料、零部件、子系統、系統以及平臺主要從工業
上購買。很少是由國防部制造的軍事硬件。因此，用于軍事方面的工業
制造是·十分重要的。這一點適用于合金、天線、雷達、導彈以及飛機
等這些現代軍事武器，但更適用于微納米技術所制造的硬件。圖4-1總
結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自上而下的過程，其起始點是一個平面晶片
，在這個表面定義圖案并且經過添加(薄膜淀積和生長)或去除(蝕刻)工
藝而成。這些已經發展成為非常精密的企業，可以低成本，大批量生產
極其復雜(約1億個晶121體管)可靠的電路。然而，這會有很多限制。其
中一個就是將基于光學的光刻技術擴展至納米尺寸，這個尺寸比紫外線
的光學波長小很多。另一方面是使用在ICs上材料的限制。納米技術委
員會正在調查研究基于各種材料的不同技術，但能否把這些技術不同的
處理要求協調在一起還不很明朗。
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
子間力來定義原子、納米和微米結構。自組裝依靠適當的方向和控制，
這些是在工藝的各個階段由子單元或以積木的方式預編程所完成的，如
包含在子單元中的識別元素。晶體生長是一個精細的、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、復雜的三維結構是有可能
的。由上而下(光刻和圖形轉化)和由下而上(自組裝)的方法結合在一起
為把當前的差距過渡到這些范例提供了一種方法。
這些不可調和的原材料問題來自于不同的設備和子系統的個體較優
化，還有在很小的比例上類似組裝工藝到自動組裝線。在這里，由上而
下(拾取和放置)和由下而上， 自組裝激勵方法(DNA輔助)都正處于大
量的調查研究中。
