微观世界有哪些超乎想象的现象？ 第1页

都不用微观到原子尺度，在集成电路领域，在微米、纳米尺度范围的现象就已经很玄学了。

举几个栗子：

1. 电子把导线“掐断”

在集成电路后段会部署大量金属连线结构，就像这样：

本来这些金属连线的作用就是让电子迁移，实现导电。但反过来，电子的流动会造成金属材料迁移，最终导线被“掐断”，就像这样：

这种现象，术语叫做电迁移（Electromigration）。电迁移的快慢是集成电路领域考查可靠性的重要指标之一。一旦导线被 “掐断”，芯片就会失效。

当然，如果被迁移走的金属材料原子在导线之间又累积起来，也会导致短路，电路同样发生失效。

电迁移发生的原因是，电子流中高密度、高速运动的电子与金属原子发生碰撞，进而发生动量交换。打一个比喻就是：虽然电子的质量相对于原子的质量很小，但架不住是持续地高密度地打击，经年累月，电子就像愚公移山一般将金属原子慢慢挪走了。

2. 光刻中的“驻波”效应

光刻是芯片各层图案的来源。其实光刻的原理就是和皮影戏一样，将模板上的图案通过投影的方式转移到光刻胶层中。

以条状图案为例，完美的情况是这样，光刻胶的侧壁齐整：

但稍有不慎，光刻胶侧壁就会出现波纹状的结构：

驻波效应的原因是，曝光时光线透过光刻胶照射在Si衬底上，在光刻胶和衬底的界面处，光线会被反射。这些反射光和入射光会形成干涉，使得光强沿胶深方向的分布不均匀。所以在图案均匀性要求较高的图层中，需要使用抗反射图层。

总体而言，集成电路简直就是人类微观世界的大型秀场，是所有你想的到的，想不到的，能解释的，鬼才知道的科学与玄学的超级结合体。