原子级制造是以能量作用于原子或原子级基元，从而制造出全新材料、器件与系统的先进制造技术，是人类认知和创造新物质的里程碑。原子级制造不仅是未来信息器件、集成电路等领域的核心技术，更是突破西方国家技术封锁、保障我国产业链安全的关键。当前半导体信息器件与集成电路器件/芯片制造已成为我国目前国际竞争的最大挑战。集成电路器件等已逐步进入原子级制造时代。

信息器件原子级制造实验装置（Atomic Fabrication facility for information device，A-FIND）通过构建信息材料与器件原子级操控新机理，打通原子极限制造中面临的原理性和系统性壁垒；按需设计并创制新物质，开创一条变革性信息材料与器件原子级加工制造路线；推动从原子层到功能薄膜及信息器件的自动化、自主化和智能化的研究，迈向原子制造的智能化与自动化的新阶段。信息器件原子级制造实验装置的建立将对原子级制造重大前沿领域形成有前瞻性的战略布局和系统突破能力的提升起到关键性作用。

虽然我国原子级制造研究与世界并跑，但仍局限于高等院校或研究机构的小型团队，难以体现原子级制造的核心优势。本次论坛将围绕当前原子级制造科学研究领域面临的以下3个重大关键问题进行研讨：

1. 原子级材料大规模制备与器件精准加工：需要突破12英寸的原子级材料大尺寸均匀性控制、无损转移与表面污染控制、晶圆级异质集成与对准精度、晶界与缺陷控制；需要突破原子级极限精度的器件新工艺、多元材料与异质结构集成、器件电学均一性与稳定性、原子结构偏差引起的器件性能变化。

2. AI驱动的高通量研发闭环：需突破生成式材料和器件逆向设计、多尺度和高通量模拟的之智能计算和设计系统；需突破自动缺陷识别与分类、谱学数据分析等智能感知平台；需突破人工智能驱动的工艺优化和实时反馈控制的智能控制与执行平台；需构建小尺度量子结构的高质量的多模态数据库。

3. 原子级制造的关键技术及装备：需要开发实时监控、超高分辨和跨尺度表征等新技术，解析原子级单元到功能材料器件的制造过程；需要开发专用大型化设备，标准化工艺与控制良率，兼容传统CMOS产线。

上述科学挑战的实现需要超高真空（10-8Pa）环境作为保障。在超高真空下，原子/分子平均自由程是标准大气压下的十亿倍，表面覆盖满单原子层所需时间从10-9秒延长为10小时，从而使材料的本征理化性质得 以保持，使真空互联技术成为了原子级制造不可或缺的条件。

• 集成电路原子级制造

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• 信息器件原子级制造关键技术及装备