原子级制造技术攻关启动:重塑高端精密制造产业根基
2026年工信部创新任务揭榜挂帅工作正式启动,原子级制造技术被列入未来产业五大核心攻关专题之一,成为国家重点布局的前沿制造技术。作为下一代超精密制造核心技术,原子级制造突破传统机械加工、纳米加工的精度极限,实现原子尺度的材料塑形、堆叠、刻蚀与重构,将彻底改写芯片、精密仪器、航空航天器件、新材料的制造体系,补齐我国高端精密制造短板。
传统精密制造的精度极限停留在纳米级别,依靠光刻、刻蚀、研磨、镀膜等工艺实现器件加工,能够满足常规芯片、精密设备的生产需求,但面对下一代超高精密芯片、原子级新材料、量子器件、高端传感器,纳米级精度已无法满足需求。原子级制造可以精准操控单原子、原子团簇,实现材料结构的极致精准排布,从底层提升器件性能、稳定性、耐用度,突破现有制造技术的物理上限。
从核心应用场景来看,原子级制造是高端硬核科技的底层底座。在半导体领域,可实现极致精准的芯片制程优化,降低芯片漏电、功耗问题,提升良率与性能,支撑下一代先进制程芯片迭代;在量子器件领域,原子级精准加工能够大幅降低器件噪声,提升量子设备稳定性;在航空航天与精密仪器领域,可打造超高精度、超高稳定性的核心零部件,提升设备使用寿命与作业精度。
长期以来,高端超精密制造技术被海外企业垄断,原子级操控、超精密镀膜、极致刻蚀等核心工艺存在技术壁垒,国内产业长期处于跟随状态。本次国家专项揭榜挂帅,集中产学研资源集中攻关,目标是突破原子级精准操控、可控沉积、无损刻蚀、批量制备等关键技术,搭建自主可控的原子级制造工艺体系与设备体系。
相较于成熟制造技术,原子级制造目前仍处于技术攻关阶段,批量生产工艺、设备国产化、成本控制体系尚未完善,距离大规模产业化仍需周期。但作为未来产业核心赛道,其技术壁垒极高、战略价值极强,是高端制造实现弯道超车的关键突破口。
制造业的竞争,终极是精度与材料的竞争。原子级制造代表人类精密制造的最高水平,能够从底层重构高端制造产业链。随着专项攻关持续推进,我国将逐步突破海外技术垄断,构建自主可控的超高精密制造体系,为芯片、量子科技、航空航天、高端装备等战略产业提供核心支撑。
说个我对这个事的理解。以前做精密制造,精度是微米级的。现在要做到原子级——就是一个原子一个原子地控制。
这个难度有多大?你想象一下,在一根头发丝上做雕刻。头发丝的直径大概是八十微米。原子的大小是0.1纳米。差了十万倍。
但这个技术要是成了,意义很大。高端芯片、精密仪器、医疗设备,都需要这种级别的制造能力。
我觉得这是国家在补短板。以前我们在精密制造上落后于人,现在开始攻关了。虽然难,但必须做。

