美國開發出 1 納米製程技術與設備，但短期內不易進入量產階段

【Technews科技新報】晶圓代工大廠包括台積電、英特爾、三星等公司在 2017 年陸續將製程進入 10 納米階段，而且準備在 2018 年進入 7 納米製程的試產，甚至 2020 年還將要推出 5 納米製程技術。因此，隨著製程技術的提升，半導體製程也越來越逼近極限，製造難度也越來越大。就以 5 納米之後的製程來說，到目前為止都沒有明確的結論。對此，美國布魯克海文國家實驗室 （Brookhaven National Laboratory，簡稱BNL） 的研究人員日前宣布，開發出可以達成 1 納米製程的相關技術與設備。

根據外電報導，美國能源部旗下的布魯克海文國家實驗室的研究人員，日前宣布成功的採用電子束印刷技術，成功的製造了尺寸只有 1 納米的印刷設備。據了解，這個實驗室的研究人員採用了電子顯微鏡，製造出了比普通電子束印刷（EBL）技術所能做出的更小的尺寸。這使得電子敏感性材料在聚焦電子束的作用下，尺寸得以大大縮小，達到了可以操縱單個原子的程度。而這項技術與設備的誕生，則可極大的改變材料特性，從導電變成光傳輸，或者在這兩種狀態下交互執行。

就目前發布的內容來觀察，1 納米印刷使用的是掃描投射電子顯微鏡（STEM），被隔開 11 納米，這樣一來每平方毫米就能實現 1 兆個特徵點（features）的密度。再透過偏差修正 STEM 在 5 納米半柵極在氫氧矽酸鹽類抗蝕劑下，實現了 2 納米的解析度。

雖然，這也不是科學家第一次達到 1 納米級別的技術，2016 年美國能源部下屬的另一個國家實驗室也宣布發展出 1 納米製程技術。這部分所使用的是納米碳管和二硫化鉬等新材料。不過，不管是哪一邊所開發出的新技術與設備，就目前來觀察，這項技術都不會很快投入量產。因為納米碳管電晶體跟 PMMA、電子束光刻一樣，跟目前的半導體製程技術有著明顯差異。因此，要讓廠商們一下子全部淘汰現有設備，這還可能需要一段時間的布局。

（首圖來源：Pixabay）

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