晶圓代工大廠包括臺積電、英特爾、三星等公司在 2017 年陸續(xù)將制程進(jìn)入 10 納米階段，而且準(zhǔn)備在 2018 年進(jìn)入 7 納米制程的試產(chǎn)，甚至 2020 年還將要推出 5 納米制程技術(shù)。因此，隨著制程技術(shù)的提升，半導(dǎo)體制程也越來越逼近極限，制造難度也越來越大。就以 5 納米之后的制程來說，到目前為止都沒有明確的結(jié)論。對此，美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室 （Brookhaven National Laboratory，簡稱BNL） 的研究人員日前宣布，開發(fā)出可以達(dá)成 1 納米制程的相關(guān)技術(shù)與設(shè)備。
根據(jù)外電報(bào)導(dǎo)，美國能源部旗下的布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員，日前宣布成功的采用電子束印刷技術(shù)，成功的制造了尺寸只有 1 納米的印刷設(shè)備。據(jù)了解，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究人員采用了電子顯微鏡，制造出了比普通電子束印刷（EBL）技術(shù)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(dá)到了可以操縱單個(gè)原子的程度。而這項(xiàng)技術(shù)與設(shè)備的誕生，則可極大的改變材料特性，從導(dǎo)電變成光傳輸，或者在這兩種狀態(tài)下交互執(zhí)行。
就目前發(fā)布的內(nèi)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(shí)現(xiàn) 1 兆個(gè)特征點(diǎn)（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(shí)現(xiàn)了 2 納米的分辨率。
雖然，這也不是科學(xué)家第一次達(dá)到 1 納米級別的技術(shù)，2016 年美國能源部下屬的另一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室也宣布發(fā)展出 1 納米制程技術(shù)。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(fā)出的新技術(shù)與設(shè)備，就目前來觀察，這項(xiàng)技術(shù)都不會很快投入量產(chǎn)。因?yàn)榧{米碳管電晶體跟 PMMA、電子束光刻一樣，跟目前的半導(dǎo)體制程技術(shù)有著明顯差異。因此，要讓廠商們一下子全部淘汰現(xiàn)有設(shè)備，這還可能需要一段時(shí)間的布局。
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