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Intel看呆!1nm制程实现:半导体工艺突破 |
2017年5月4日
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Intel、TSMC及三星三大半导体工厂今年将量产10nm工艺,他们中进度快的甚至 预备在明年上马7nm工艺,2020年前后则要推出5nm工艺 。然而随着制程工艺的 晋级,半导体工艺也越来越 逼近极限了,制造难度越来越大 。
5nm之后的工艺到现在为止都没有明确的 论断,晶体管 材料、工艺都需求更新 。在这丝毫上,美国又走在了前列,美国布鲁克海文国家 试验室的科研人员目前 宣告实现了1nm工艺制造 。
来自EETimes的报导称,美国能源部(DOE)下属的布鲁克海文国家 试验室的科研人员目前 宣告制造了新的世界记录,他们 顺利制造了尺寸惟独1nm的印刷 设施, 使用还是电子束印刷工艺而非传统的光刻印刷技术 。
这个 试验室的科研人员制造性地 使用了电子显微镜造出了比一般EBL(电子束印刷)工艺所能做出的更小的尺寸,电子敏感性 材料在聚焦电子束的作用下尺寸大大缩短,达到了 可以控制单个原子的地步 。他们造出的这个工具 可以极大地转变 材料的性能,从导电变成光传输以及在这两种状态下交互 。
他们的这项成便是在能源部下属的 性能纳米 材料 核心 实现的,1nm印刷 使用的是STEM(扫描投射电子显微镜),被隔开11nm,这样一来每平方毫米就能实现1万亿个 特色点(features)的密度 。通过偏差 修改STEM在5nm半栅极在氢氧硅酸盐类抗蚀剂下实现了2nm分辩率 。
PS:这些技术听上去 冲动人心,不过 试验室研发的技术并不代表能很快商业化,布鲁克海文 试验室的1nm工艺跟当前的光刻工艺有众多不同, 比方 使用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(聚甲基丙烯酸甲酯)之类的,下一步他们打算在硅基 材料上进行尝试 。
事实上这也不是科学家第一次实现1nm级别的工艺,上一年美国能源部下属的另一个国家 试验室——劳伦斯伯克利国家 试验室也 宣告过1nm工艺,他们 使用的是纳米碳管和二硫化钼等新 材料 。
同样地,这项技术也不会很快投入量产,由于碳纳米管晶体管跟这里的PMMA、电子束光刻一样跟当前的半导体工艺有显而易见区别,要让厂商们一下子所有淘汰现有 设施,这 几乎是不可能的 。
美国半导体技术实力雄厚,中国在此领域落后众多,盼望国内的商业公司去研发这些新技术是不可能了,大家对此有什么好的 提议和 意见吗?