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奈米制造进度的有关本领与道具,1nm印制使用的

发布时间:2020-01-30 12:46编辑:印刷出版浏览(142)

    晶圆代工大厂包括台积电、英特尔、三星等公司在 2017 年陆续将制程进入 10 奈米阶段,而且准备在 2018 年进入 7 奈米制程试产,甚至 2020 年还将要推出 5奈米制程技术。 因此,随着制程技术的提升,半导体制程也越来越逼近极限,制造难度也越来越大。 就以 5 奈米之后的制程来说,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)研究人员日前宣布,开发出可以达成 1 奈米制程的相关技术与设备。

    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准备在明年上马7nm工艺,2020年前后则要推出5nm工艺。但是随着制程工艺的升级,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结论,晶体管材料、工艺都需要更新。在这一点上,美国又走在了前列,美国布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣布实现了1nm工艺制造。

    根据外电报导,美国能源部旗下的布鲁克海文国家实验室研究人员,日前宣布成功采用电子束印刷技术,成功制造了尺寸只有 1 奈米的印刷设备。 据了解,这个实验室的研究人员采用电子显微镜,制造出比普通电子束印刷(EBL)技术能做出的更小尺寸。 这使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,达到可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,或这两种状态下交互执行。

    来自EETimes的报道称,美国能源部下属的布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣布创造了新的世界记录,他们成功制造了尺寸只有1nm的印刷设备,使用还是电子束印刷工艺而非传统的光刻印刷技术。

    就目前发表的内容观察,1 奈米印刷使用的是扫描投射电子显微镜(STEM),隔开 11 奈米,这样一来每平方公厘就能实现 1 兆个特征点(features)的密度。 再透过偏差修正 STEM在 5 奈米半栅极在氢氧硅酸盐类抗蚀剂下,实现 2 奈米的分辨率。

    创造1nm工艺技术的团队,图中的女性名叫Lihua Zhang

    虽然,这也不是科学家第一次达到 1 奈米级别的技术,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 奈米制程技术。 这部分使用的是奈米碳管和二硫化钼等新材料。 不过,不管是哪一边开发出的新技术与设备,就目前观察,这项技术都不会很快量产。 因为奈米碳管晶体管跟 PMMA、电子束光刻一样,跟目前的半导体制程技术有明显差异。 因此,要让厂商一下子全部淘汰现有设备,这还需要一段时间布局。

    这个实验室的科研人员创造性地使用了电子显微镜造出了比普通EBL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小,达到了可以操纵单个原子的地步。他们造出的这个工具可以极大地改变材料的性能,从导电变成光传输以及在这两种状态下交互。

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