本文摘要：Intel、TSMC及三星三大半导体工厂今年将量产10nm工艺,他们中工程进度慢的甚至打算在明年上马7nm工艺,2020年前后则要发售5nm工艺。但是随着制程工艺的升级,半导体工艺也更加迫近无限大了,生产可玩性更加大,5nm之后的工艺到现在为止都没具体的结论,晶体管材料、工艺都必须改版。在这一点上,美国又回头在了前茅,美国布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣告构建了1nm工艺生产。

Intel、TSMC及三星三大半导体工厂今年将量产10nm工艺,他们中工程进度慢的甚至打算在明年上马7nm工艺,2020年前后则要发售5nm工艺。但是随着制程工艺的升级,半导体工艺也更加迫近无限大了,生产可玩性更加大,5nm之后的工艺到现在为止都没具体的结论,晶体管材料、工艺都必须改版。在这一点上,美国又回头在了前茅,美国布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣告构建了1nm工艺生产。有报导称之为,美国能源部(DOE)辖下的布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣告建构了新的世界记录,他们顺利生产了尺寸只有1nm的印刷设备,用于还是电子束印刷工艺而非传统的光刻印刷技术。

建构1nm工艺技术的团队,图中的女性名为LihuaZhang(谐音张丽华,大约是个是华人或者华裔)这个实验室的科研人员创造性地用于了电子显微镜用上了比普通EBL(电子束印刷)工艺所能作出的更加小的尺寸,电子敏感性材料在探讨电子束的起到下尺寸大大增大,超过了可以操控单个原子的地步。他们用上的这个工具可以很大地转变材料的性能,从导电变为光传输以及在这两种状态下交互。

他们的这项成就是在能源部辖下的功能纳米材料中心已完成的,1nm印刷用于的是STEM(扫瞄感应电子显微镜),被分隔11nm,这样一来每平方毫米就能构建1万亿个特征点(features)的密度。通过偏差修正STEM在5nm半栅极在氢氧硅酸盐类抗蚀剂下构建了2nm分辨率。

PS:这些技术听得上去激动人心,不过实验室研发的技术并不代表能迅速商业化,布鲁克海文实验室的1nm工艺跟目前的光刻工艺有很多有所不同,比如用于的是电子束而非激光光刻,所用的材料也不是硅基半导体而是PMMA(凝甲基丙烯酸甲酯)之类的,下一步他们想在硅基材料上展开尝试。事实上这也不是科学家第一次构建1nm级别的工艺,去年美国能源部辖下的另一个国家实验室——劳伦斯伯克利国家实验室也宣告过1nm工艺,他们用于的是纳米碳管和二硫化钼等新材料。

某种程度地,这项技术也会迅速投入量产,因为碳纳米管晶体管跟这里的PMMA、电子束光刻一样跟目前的半导体工艺有显著区别,要让厂商们一下子全部出局现有设备,这真是是不有可能的。

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