从半导体技术的发展进程中，可以清楚地看到一条脉络，就是器件越做越小。1950年前后，一个晶体管的面积约为3平方厘米，加工图形的线条宽度和最小线条间距为几百微米；1970年在同样的面积上可做1500只晶体管，加工线条为5微米左右；目前利用超精细加工技术，一个管子的面积可小到 20 X 20平方微米以下；预计到1980年，在3平方厘米面积上可做7万只晶体管，加工线条为1微米以下。从60年代起，小型化技术已进入了集成化时代。目前发展到超大规模集成阶段，突破了每个芯片容纳10万个元件的记录。
根据目前发展趋势，半导体材料和器件的微型化加工技术，在80年代发展到亚微米级（0．l－l微米）是毫无疑义的了。而且预计到本世纪未有可能进入原子级加工阶段。当前半导体技术的发展状况，已经显露各种苗头。如利用分子束外延技术，可以按一层一层原子进行单晶材料生长；利用等离子和离子束刻蚀技术，可以把材料的原子一个一个刻蚀剥掉；利用电子束曝光技术，可以曝光成80埃的线条图形。
原子级加工技术一旦突破，将使半导体技术学科出现一次新的大飞跃。现在的半导体器件和集成电路，是以对材料的宏观性质的精确控制为基础的。而原子级加工的实现，则意味着要以对材料的微观性质的控制为基础。这样重大的变革将使现有的器件和集成电路理论不再适用，需要建立别开生面的新理论体系，研究新的器件设计思想和工艺方案，甚至有可能出现新的学科领域。
