黑科技來了!當Intel、TSMC及三星都在制程之路上越走越難,眼看止步5nm工藝的時候,美國布魯克海文國家實驗室的科研人員放出了必殺招,再次將工藝制程壓縮到了1nm。
這是由美國能源部DOE的布魯克海文國家實驗室創下的世界記錄,他們製造了一個尺寸為1nm的印刷設備,通過電子束印刷實現,並不是我們常見的光刻印刷技術。更重要的是,這套電子束印刷通過電子顯微鏡實現,電子敏感性材料在聚焦電子束的幫助下尺寸得以縮小,以至於單原子可以被超控,材料性能也被極大的改變,實現從導電到光電傳輸兩種狀態的交互傳輸。
其中1nm印刷使用的STEM掃描投射電子顯微鏡來實現,每一平方毫米能實現1萬億個特徵點features密度,通過修正,STEM在5nm半柵極和氫氧矽酸鹽類抗蝕劑下實現2nm解析度。
不過布魯克海文實驗室的研究距離量產還有很長距離,他們所用的材料並非矽基半導體而是聚甲基丙烯酸甲酯,光刻工藝使用的是電子束而非鐳射,但接下來方向已經非常明確,矽基材料試驗已經被提上議程。
其實早在去年,同屬美國能源部的勞倫斯伯克利國家實驗室也宣佈達到了1nm工藝,方式是通過納米碳管和二硫化鉬實現。如果需要投入商業量產,第一件事就是淘汰現有的鐳射光刻設備,無論哪家企業都承受不起這樣的衝擊,但至少實驗室1nm的成功研製告訴了大夥,半導體還有很長的路可以走,應該能撐到傳說中的The Machine或者量子電腦來救命。