探究核心科学问题

针对本重大研究计划的总体科学目标，结合我国纳米制造现状以及国民经济、社会发展和科学前沿中的重大战略需求，主要围绕以下3个核心科学问题实施研究工作计划。

（1）纳米精度制造的新原理与新方法

纳米精度表面加工是纳米制造的核心问题之一，也是本重大研究计划的一个重要研究方向。随着集成电路特征线宽的减小、晶圆尺寸的增大，对加工精度的要求也日益提高。193 nm光刻物镜需要达到亚纳米的面形精度，300 mm晶圆平坦化需要达到2%的片内均匀性，晶圆减薄工艺要求厚度减薄至50 μm以下以不发生翘曲。为了达到这些指标，必须探索一些新方法和新工艺，其关键问题在于如何实现纳米精度表面的无损伤、高效、可控加工。

本重大研究计划对纳米精度表面加工原理与工艺方法进行了研究，主要内容包括：离子束亚纳米面形可控加工，面向集成电路制造的纳米精度表面平坦化新原理与新技术，机械化学纳米精度磨削技术，以及超低压力下化学机械平坦化理论与技术等。

（2）纳米尺度结构制造的新原理与新方法

纳米尺度加工是实现纳米结构与器件制造的手段，是纳米科技的基石。目前，已经存在原子力显微镜、飞秒激光、电子束、自组装、纳米光刻与刻蚀等多种纳米尺度加工方法。这些加工方法的批量化、重复性、一致性及低成本等问题没有得到很好地解决，没有从加工技术变成制造技术，使得纳米科技产品难以从实验室走向产业应用。纳米尺度结构制造作为本重大研究计划的核心内容之一，其目标是在现有物理/化学/生物等基本原理基础上，进行纳米尺度制造理论、方法、技术与应用的探索，为高精度传感器、高效率微能源、集成微纳系统/后摩尔时代电子器件和集成电路的研究和应用打下基础。(www.xing528.com)

纳米尺度结构制造的主要研究内容包括：新型纳米尺度制造理论与方法，结构自约束的高精度微纳结构可控制造，外场诱导三维制造，以及基于自组装的纳米结构可控制造等。

（3）大面积纳米结构高效跨尺度制造原理与方法

跨尺度制造是本重大研究计划的研究重点之一。随着柔性显示器、柔性薄膜太阳能电池、柔性传感器等柔性与智能电子器件需求的提升，迫切要求在大面积纳米结构制造技术方面取得突破。由于纳、微、宏互连存在尺度效应，器件性能精确调控比较困难，实现纳米结构的大面积高效、高精度、低成本制造充满挑战。

本重大研究计划针对跨尺度制造的瓶颈问题展开研究，主要内容包括：基于微电子加工工艺中特殊效应的跨尺度制造，大面积微纳结构的新型高效模塑制造理论与方法，以及跨尺度微纳结构集成制造与应用等。