Intel、TSMC及三星三大半導體工廠今年將量產(chǎn)10nm工藝,他們中進度快的甚至準備在明年上馬7nm工藝,2020年前后則要推出5nm工藝。但是隨著制程工藝的升級,半導體工藝也越來越逼近極限了,制造難度越來越大,5nm之后的工藝到現(xiàn)在為止都沒有明確的結(jié)論,晶體管材料、工藝都需要更新。在這一點上,美國又走在了前列,美國布魯克海文國家實驗室的科研人員日前宣布實現(xiàn)了1nm工藝制造。

　　來自EETimes的報道稱，美國能源部(DOE)下屬的布魯克海文國家實驗室的科研人員日前宣布創(chuàng)造了新的世界記錄，他們成功制造了尺寸只有1nm的印刷設備，使用還是電子束印刷工藝而非傳統(tǒng)的光刻印刷技術(shù)。

　　這個實驗室的科研人員創(chuàng)造性地使用了電子顯微鏡造出了比普通EBL(電子束印刷)工藝所能做出的更小的尺寸,電子敏感性材料在聚焦電子束的作用下尺寸大大縮小,達到了可以操縱單個原子的地步。他們造出的這個工具可以極大地改變材料的性能,從導電變成光傳輸以及在這兩種狀態(tài)下交互。

　　他們的這項成就是在能源部下屬的功能納米材料中心完成的,1nm印刷使用的是STEM(掃描投射電子顯微鏡),被隔開11nm,這樣一來每平方毫米就能實現(xiàn)1萬億個特征點(features)的密度。通過偏差修正STEM在5nm半柵極在氫氧硅酸鹽類抗蝕劑下實現(xiàn)了2nm分辨率。

　　事實上這也不是科學家第一次實現(xiàn)1nm級別的工藝,去年美國能源部下屬的另一個國家實驗室——勞倫斯伯克利國家實驗室也宣布過1nm工藝,他們使用的是納米碳管和二硫化鉬等新材料。同樣地,這項技術(shù)也不會很快投入量產(chǎn),因為碳納米管晶體管跟這里的PMMA、電子束光刻一樣跟目前的半導體工藝有明顯區(qū)別,要讓廠商們一下子全部淘汰現(xiàn)有設備,這簡直是不可能的。