SEMI: Lubab Sheet (lsheet@semi.org)
纳米技术最近越来越多地被工业出版物、年度报告以及公司战略所引用。但是很多人并不对它十分清楚。我听到的最常问到的问题是:“纳米技术是什么?”“纳米技术能够为我的公司带来什么?” 去年我花了很多时间试图回答这些问题并首先考虑SEMI在这个领域能做什么。以下是我的答案。
什么是纳米技术?
纳米技术不仅仅是尺度的问题。而是一种对材料在纳米尺度下将会出现的新特性的控制。一纳米是百万分之一毫米。大概是普通纸张厚度的是万分之一。材料的性质在这样的尺度下发生改变,相当于给技术专家和工程师们提供了一份新的元素周期表。例如,硒化镉(CdSe)量子点由于颗粒直径的不同在光照下发出不同颜色的荧光。而半导体工业的核心,硅材料,在纳米尺度下成为一种光学材料,从而为光电子和微电子的集成提供可能。总的来说,纳米技术是小尺度下的一项大技术,而纳米材料是这项技术的核心。
纳米技术对你的公司来说是一项新的商业机会。纳米技术的应用非常广泛。生物、制药、运输、纺织、化妆品、体育用品、能源、工业化学、水技术以及电子学都会用到纳米技术来提高现有产品性能并开发新产品。电子学应用让纳米技术商业化。既然目前的用于半导体制造、显示技术和硬盘技术的材料和材料和制程都已经开发得如此完备,为什么不发挥这些纳米材料和制造技术的杠杆作用使其应用于上述领域呢?纳米技术不管是在泛电子技术还是电子技术之外,都为材料、设备以及服务供应商提供了多样化的选择。而且,纳米技术还将成为未来产品开发的基础。先进半导体制造、平板显示以及硬盘技术已经在使用纳米技术,我们只是没有使用“纳米”这个词而已。
为更清晰地解释泛电子工业中纳米技术的机会,SEMI最近出版了《纳米技术:全球市场与机遇》的市场报告。这份报告全面地描述了目前的进展情况,研究的重点,纳米器件可能的商业化机会,以及从技术要求和市场需求两方面对材料和设备供应商的意义。这份报告是在对全球半导体、平板显示、硬盘、光电子、传感器以及微纳电子系统(MEMS/NEMS)制造商,产业集团以及材料与设备供应商的138份深度采访之后作出的。
这份报告定义了纳米材料和用于纳米电子学的工具和设备,描述如下。纳米材料具有如下两种形式之一:它们是开发制造出的纳米尺度的材料,或者开发出来的在加工之后呈现出纳米尺度特有的新性质的材料。纳米工具和设备使原子尺度的操作或者表征成为可能。显然在先进的半导体制造技术和纳米技术之间存有交集。这些互相交叉的技术被称为“改良型”的纳米技术。而类似于深紫外光刻,纳米压印,碳纳米管和纳米线等新的技术和材料,则被称之为“革命型”的纳米技术。这两种技术对于未来电子技术的发展都是非常重要的。
不管是“改良型”的还是“革命型”的纳米材料、设备和工具都被应用在当今的电子产业,全球的市场规模达18亿美金。正如下图所展示的那样,纳米技术得市场在未来五年内将达到40亿美金。目前“革命型”的纳米技术和材料占总市场的10%,并且只应用于对技术要求不是非常迫切或者新技术可以用来缩减制造成本的场合,比如平板显示和NEMS。商业化的纳米管背光照明以及场发射碳纳米管显示器,以及大量的聚合物和使用纳米材料的透射薄膜,新型的基于NEMS技术的纳米线存储器,新型的应用纳米材料的半导体存储器……等等这些将促进“革命型”材料和技术市场在2010年增长到纳米市场的21%。半导体纳米器件尺寸的缩小以及硬盘存储密度的提高将会不断的促进“改良型”纳米材料、工具和设备的发展,并从中找到解决问题的方案。
