當前的微電子制造方法成本高、速度慢、耗能多、資源消耗大。
但東北大學的一位教授已經為一種新工藝和打印機申請了專利，它不僅可以更高效、更廉價地制造先進的電子產品和芯片，還可以在納米級上制造它們。?
“我認為一定有更簡單、更便宜的方法，”威廉林肯史密斯教授、東北大學杰出大學教授艾哈邁德·A·布斯奈納 (Ahmed A. Busnaina) 表示。“我們基本上從非常簡單的物理化學開始，采用非常簡單的方法。”
布斯奈納負責東北大學國家科學基金會高速納米制造中心。
他解釋說，傳統的微電子制造方法基本上是將材料沉積在薄膜上，然后“蝕刻掉”多余的部分。每一層代表電路的一部分，在多層堆積之后，就形成了一個微處理器或內存芯片。對于所使用的每種材料，都會使用不同的工藝。
但布斯奈納表示，這一過程有幾個缺點。?
首先，它很貴。?
生產當今電子產品所需的先進電子設備和芯片的設施，其建設成本約為 200 億至 400 億美元，每年的運營成本為 10 億美元。?
布斯奈納表示，制造設施或“晶圓廠”的成本意味著，能夠生產必要芯片的公司數量已經從本世紀初的 29 家左右減少到 2018 年的 5 家。?
這意味著需要六個月到一年的時間來制造一個芯片，并且測試后的任何修改也需要類似的時間表，Busnaina 解釋道。
此外，他補充說，由于制造過程中需要真空和高溫，一個典型的晶圓廠所需的電量相當于 50,000 個家庭的用電量。?
相比之下，布斯奈納在東北大學伯靈頓校區開發了一種用于生產硅微處理器或內存芯片的“自下而上”的增材制造工藝，將電子產品的制造成本降低到目前方法的約 1%。
這有點像用粘土雕刻某物而不是用石頭雕刻某物——你要逐漸積累，而不是逐漸削減。
“我們不會搬走任何東西，”布斯奈納說?！拔覀冎话研枰牟牧洗娣旁谛枰牡胤??！?/p>
Busnaina 表示，這些材料可以使用非常小的顆粒在非?？焖俚倪^程中進行沉積，從而讓人們能夠以傳統納米制造或 3D 打印所用時間的一小部分創造出非常小的物體。?
“我們展示了我們可以在一分鐘內制作出小至 25 納米的結構，例如，在一個大面積上，”Busnaina 說道?！耙虼耍漠a量很高，成本卻很低?！?/p>
Busnaina 預測新方法和工具可以使芯片制造過程“民主化”。
“這就像老版的 Kinkos 芯片店——你可以去那里自己制作芯片拷貝，”Busnaina 說道。“現在你可以去 3D 打印店，給他們你的芯片設計，他們會在當天或第二天為你制作出來?！?/p>
“想象一下，如果每個芯片設計師都有機會在同一周內完成設計，然后進行開發并擴大規模，”Busnaina 繼續說道?！澳悴粌H可以讓電子產品的納米制造變得民主化，還可以加快電子產品創新的步伐，讓所有電子產品都變得非常實惠。”
參考鏈接
https://news.northeastern.edu/2025/02/25/revolutionary-nanomanufacturing-process-chip-costs/
轉自：半導體行業觀察編譯自northeastern
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