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1平方毫米如何集成上億晶體管,晶圓達到1毫米制程會是什么結果( 二 )

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晶體管的極限在于原子核大小觀測單個原子，可以通過掃描隧道顯微鏡（STM），傳統的光學顯微鏡肯定是無法直接分辨出單個原子的，因為原子的尺寸比可見光波長要短得多 。掃描隧道顯微鏡不僅能夠分辨出單個原子，甚至還能精確操縱單個原子 。原子的直徑一般在0.1至0.5納米，如果把一個玻爾半徑為0.05納米的氫原子放大到2厘米的乒乓球大小，那么同比例放大的乒乓球會比地球還要大 。
波爾半徑是指在特定軌道上環繞原子核運動的電子所處的軌道能量最低的半徑 。一般來說，離核較近的電子具有較低的能量，隨著電子層數的增加，電子的能量越來越大 。原子是目前蓋房子的最小尺寸的磚塊，晶體管的工藝制程理論上是可以做到原子直徑大小，也就是0.1到0.5納米 。想要將尺寸做到比原子直徑還小，那就基本沒有可能了，這就已經超出了元素周期表的范疇了 。
原子雖然不是最基本的粒子，但想要將它分解成需要其他的粒子需要很大的能量，而且其他粒子在常態下并不是穩定的存在 。晶體管的尺寸能不能大批量做小還得問刻刀“光”目前ASML最頂尖的EUV極紫外光刻機采用的是波長13.5納米的極紫外線，想要獲得13.5納米的“極紫外線”需要將高純度的錫加熱到融化，然后再噴射到真空中形成錫珠，再通過激光照射將錫珠變成粉餅狀，再用高功率的二氧化碳去照射“粉餅”就可以釋放出13.5納米的極紫外線 。
光透過光罩射到涂有光刻膠的晶圓上，被光罩上的電路圖擋住找不到光的部分留下，而被光照到的空余部分的感光材料會被化學腐蝕反應分解出去，電路就會被刻在晶圓上了 。有沒有波長更短的光源？有 。但各個廠家都清楚，波長越短，頻率就越高，光的能量和頻率成正比，和波長成反比 。頻率過高的話，傳統的光刻膠就會被直接打穿,這也是為什么AMSL的光刻機會一家獨大的原因之一，光源并不是這么好制備，制備好了怎么精準控制將圖紙微縮復刻到晶圓上需要非常高的精度 。
總結我們都知道百米賽跑目前的極限是9.58秒，越想靠近這個值難度系數就越大，何談突破 。半導體工藝發展到今天已經被很多物理學科、材料科學從各個方面制約著 。就像百米賽跑很難突破9.58秒一樣，越是接近原子核半徑大小就越難再跨出一步 。但9.58秒并不是百米賽跑的極限，同樣1納米也不會是芯片工藝制程的極限 。以上個人淺見，歡迎批評指正 。
未來會不會有3納米1納米的芯片啊？那1納米之后是什么？

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