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实 验 室 简 介
随着半导体集成电路的特征尺寸从微米进入纳米，与此密切相关的微纳加工与新器件集成技术已经成为全球性的、前沿性的热点研究领域。将越来越多的器件集成在一个芯片上以实现更为强大的功能，一直是微电子技术发展的趋势并成为推动其持续发展的强大动力。随着器件特征尺寸进入100nm乃至
50nm以下，标志着人类加工能力即将进入一个空前的高度，此时，传统的半导体器件物理原理和加工工艺已不能满足要求，为了满足未来十年以后半导体工业发展的需要，必须对电路和器件的结构、工作原理、加工技术进行革命性的变革，以建立适于纳米尺度的、可实现大规模集成的电子器件物理基础和集成加工工艺。到目前为止，整个微电子领域的前沿热点研究已进入纳米领域，为了应对由此而带来的纳米加工与集成、器件物理、器件结构等方面的诸多严峻挑战，必须寻求全方位的突破；这其中，纳米尺度的微细加工技术的研究与开发一直扮演着技术先导的角色，须首先予以突破。
随着器件尺寸持续不断地缩小，器件结构的微观特征日益显现，量子效应也越来越显著，此时建立于经典器件基础之上的器件物理、制备工艺等已不能完全适用于纳米器件，因而许多问题有待深入研究，以寻求新的突破，这已成为微电子基础前沿研究领域的一大主要研究热点。另一方面，集成电路的主流至今仍是以信息处理应用为主的硅基材料器件，而随着信息传输需求的持续增长，对通讯器件尤其是高频器件的需求正推动着相关技术和市场的快速发展和扩张；由于化合物半导体器件在高频、高速、高带宽以及微波毫米波集成电路中的优势，新型化合物半导体材料与器件的研究已经成为一大持续升温的热点研究领域。同时，寻求区别于传统半导体晶体管原理的新概念、新原理器件，是作为“后微电子时代”基础的纳米电子学的主要目标。目前，国际国内在纳米电子学领域的研究工作很多，但大多集中于材料及分立器件原理本身的探索。但未来纳米器件进入应用的前提和目标必然是比现有微电子器件具有更大的集成规模和强大功能，因此纳米器件集成将成为纳米电子学领域的一个核心内容。依托此背景，我们根据自身的优势与特点，将重点从集成技术与功能实现方面开展新概念的纳米电子学器件的研究。
根据微电子领域前沿研究的发展趋势、科学院信息领域的发展战略布局和微电子所的中长期发展战略以及现有的工作基础，确立
“纳米加工与新器件集成技术”实验室总体定位为：
以国家重大需求为导向，瞄准先进的纳米加工技术和新结构纳米电子器件及集成系统中基础性、前瞻性的科学问题，加强先进的纳米加工的基础研究，不断探索新的纳米加工手段，和科学院从事新型半导体材料研究的单位密切合作，设计和研制基于新原理、新结构的器件；围绕新结构纳米电子器件和集成系统在超高频、低功耗、大输出功率密度和新原理的特点，对基础的科学问题进行深入探索，不断为新结构的纳米电子器件研制提供技术支持，开发研制未来所需的新技术。通过加强合作，在科学院内部形成材料研究、新结构纳米电子器件的基础研究相互衔接，各方面的研究工作形成一个目标明确、相互促进的有机整体，努力构建国内领先、国际知名的先进纳米加工技术平台，培养一支国内一流的、国际知名的纳米加工与纳米器件及集成的研究队伍，为我国微电子技术未来的长远发展奠定坚实的基础。
中国科学院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室拥有一条较完善的纳米器件研制工艺线，其主要设备包括具有30nm分辨率的电子束光刻机、LPCVD、电子束蒸发设备、EVG光刻机、ICP刻蚀系统、场发射型扫描电子显微镜等，建立了国内处于领先地位的深亚微米/纳米器件和电路的加工平台。
实验室拥有纳米加工、纳米电子器件和系统集成领域知名学者和一批青年学术骨干，这是一支具有国际水平的研究队伍，在这支人才队伍中，已形成了不断创新的研究氛围。
实验室早在七十年代就开始了深亚微米加工技术的研究，在近三十年的研究中，已在先进掩模制作技术、X射线光刻掩模、电子束投影光刻掩模和极紫外光刻掩模等领域积累了丰富的经验；根据自身的优势和半导体器件尺寸的持续缩小的发展趋势，实验室将研究领域拓展到基于top-down的纳米电子器件及其集成技术的研究，因为未来纳米器件进入应用的前提和目标，必然是比现有微电子器件具有更大的集成规模和强大功能。在深亚微米、纳米半导体器件、集成电路、新工艺、新器件、新结构等方面承担了攀登计划、攻关技术、863计划、国家自然科学基金中的多项课题。实验室在深亚微米/纳米级微细加工技术、新结构、新器件、薄膜MEMS和系统集成等方面开展了大量的前沿性基础性研究工作，针对纳米电子器件明确的需求背景，对相关核心基础科学问题进行深入系统的探索，取得一批自主知识产权和前沿性研究成果，在先进掩模研制、纳米加工、纳米图形转移、纳米电子器件研制、薄膜MEMS和系统集成等方面积累了丰富的经验，取得了一系列国内领先、国际先进的研究成果。
实验室在开展前瞻基础技术研究的同时，强调科技成果服务于国家科技发展和国防建设中，如“高性能亚30纳米CMOS器件及关键工艺技术研究”项目中的关键技术已经被中芯国际用于90nm的工艺研发中；在“高频化合物纳米器件”项目的研究中，为使GaN高频大功率器件走向应用，正在和用户单位积极合作；在“Top-down的纳米加工技术及应用”项目中，开展了纳米级高线密度X光衍射元件的研究，该器件是开展热核燃料区域界面诊断、热核压缩中心物质密度梯度分布诊断、内爆动力学过程流体力学不稳定性的增长过程探测等的关键核心器件，仍处于国际封锁状态，本实验室研制的最外环线宽为150nm的波带片已经交付九院进行实验；同时实验室重视科技成果的转化，“先进的掩模制造技术及其应用”的研究成果服务应用于国内六十多个城市数百个单位，每年创造出400多万的直接经济效益。
实验室作为中国电子学会下属的制版分会的挂靠单位，积极参与国家和行业标准的制定，负责对制版方面的SEMI标准进行转化和每两年召集制版工业界的交流研讨会。目前已经转化了7项SEMI标准，今年还将对6项SEMI标准进行转化。 |
