為半導體續命 布魯克海文實驗室突破1nm製程工藝

黑科技來了！當Intel、TSMC及三星都在製程之路上越走越難，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，再次將工藝製程壓縮到了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半柵極和氫氧硅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硅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激光，但接下來方向已經非常明確，硅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布達到了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激光光刻設備，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或者量子計算機來救命。

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