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不能量产的1纳米工艺与设备,算不算耍流氓?

时间:2017-05-04 作者:网络整理 阅读:
美国布鲁克海文国家实验室 (Brookhaven National Laboratory,简称BNL) 的研究人员日前宣布,开发出可以达成 1 纳米工艺的相关技术与设备。

晶圆代工大厂包括台积电英特尔三星等公司在 2017 年陆续将工艺进入 10 纳米阶段,而且准备在 2018 年进入 7 纳米工艺的试产,甚至 2020 年还将要推出 5 纳米工艺技术。因此,随着工艺技术的提升,半导体工艺也越来越逼近极限,制造难度也越来越大。就以 5 纳米之后的工艺来说,到目前为止都没有明确的结论。对此,美国布鲁克海文国家实验室 (Brookhaven National Laboratory,简称BNL) 的研究人员日前宣布,开发出可以达成 1 纳米工艺的相关技术与设备。xwEEETC-电子工程专辑

根据EETimes报导,美国能源部(DOE)旗下的布鲁克海文国家实验室的研究人员,日前宣布成功的采用电子束印刷技术,成功的制造了尺寸只有 1 纳米的印刷设备。据了解,这个实验室的研究人员采用了电子显微镜,制造出了比普通电子束印刷(EBL)技术所能做出的更小的尺寸。这使得电子敏感性材料在聚焦电子束的作用下,尺寸得以大大缩小,达到了可以操纵单个原子的程度。而这项技术与设备的诞生,则可极大的改变材料特性,从导电变成光传输,或者在这两种状态下交互执行。
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(Source: Brookhaven National Laboratory)xwEEETC-电子工程专辑

就目前发布的内容来观察,1 纳米印刷使用的是扫描投射电子显微镜(STEM),被隔开 11 纳米,这样一来每平方毫米就能实现 1 兆个特征点(features)的密度。再透过偏差修正 STEM 在 5 纳米半栅极在氢氧矽酸盐类抗蚀剂下,实现了 2 纳米的分辨率。xwEEETC-电子工程专辑

这些技术听上去激动人心,不过实验室研发的技术并不代表能很快商业化,布鲁克海文实验室的1nm工艺跟目前的光刻工艺有很多不同,比如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。
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(Source: Brookhaven National Laboratory)xwEEETC-电子工程专辑

这也不是科学家第一次达到 1 纳米级别的技术,2016 年美国能源部下属的另一个国家实验室也宣布发展出 1 纳米工艺技术。这部分所使用的是纳米碳管和二硫化钼等新材料。不过,不管是哪一边所开发出的新技术与设备,就目前来观察,这项技术都不会很快投入量产。因为纳米碳管电晶体跟 PMMA、电子束光刻一样,跟目前的半导体工艺技术有著明显差异。因此,要让厂商们一下子全部淘汰现有设备,这还可能需要一段时间的布局。xwEEETC-电子工程专辑

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