光刻机将成为历史？2D晶体管 ，轻松突破1nm工艺！
众所周知 ，光刻机作为芯片生产历程中的最主要的装备之一 ，其主要性不言而喻。
先进的制程工艺完全依赖于先进的光刻机装备 ，好比现阶段台积电最先进的第二代 3nm 工艺 ，离不开 EUV 光刻机。
然而 ，前不久麻省理工学院（MIT）华裔研究生朱家迪突破了常温条件下由二维（2D）质料制造乐成的原子晶体管 ，每个晶体管只有 3 个原子的厚度 ，堆叠起来制成的芯片工艺将轻松突破 1nm。
▲ 朱佳迪拿着一块 8 英寸的二硫化钼薄膜 CMOS 晶圆
现在的半导体芯片都是在晶圆上通过光刻/蚀刻等工艺加工出来的三维立体结构 ，以是堆叠多层晶体管以实现更麋集的集成是很是难题的。
并且 ，现在先进制程工艺的生长似乎也在 1~3nm 这里泛起了瓶颈 ，以是不少人都以为摩尔定律到头了。
可是由超薄 2D 质料制成的半导体晶体管 ，单个只有 3 个原子的厚度 ，可以大宗堆叠起来制造更强盛的芯片。
正因云云 ，麻省理工学院的研究职员研发并展示了一种新手艺 ，可以直接在硅芯片上有用地天生二维过渡金属二硫化物 (TMD) 质料层 ，以实现更麋集的集成。
可是 ，直接将 2D 质料天生到硅 CMOS 晶圆上有一个问题 ，就是这个历程通常需要约 600 摄氏度的高温 ，但硅晶体管和电路在加热到 400 摄氏度以上时可能会损坏。
这次麻省理工学院（MIT）华裔研究生朱家迪等人的研究效果就是 ，开发出了一种不会损坏芯片的低温天生工艺 ，可直接将 2D 半导体晶体管集成在标准硅电路之上。
别的 ，这位华裔研究生的新手艺尚有两个优势：拥有更好的工艺+镌汰天生时间。
之前研究职员是先在其他地方天生 2D 质料 ，然后将它们转移到晶圆上 ，但这种方法通；岬贾氯毕 ，进而影响装备和电路的性能 ，并且在转移 2D 质料时也很是难题。
相比之下 ，这种新工艺会直接在整个 8 英寸晶圆上天生出平滑、高度匀称的质料层。
其次就是能够显著镌汰天生 2D 质料所需的时间。以前的要领需要凌驾一天的时间来天生 2D 质料 ，新方规则将其缩短到了一小时内。
“使用二维质料是提高集成电路密度的有用要领。我们正在做的就像制作一座多层修建。若是你只有一层 ，这是古板的情形 ，它不会容纳许多人。可是随着楼层的增添 ，大楼将容纳更多的人 ，从而可以实现惊人的新事物。”
朱家迪在论文中这样诠释 ，“由于我们正在研究的异质集成 ，我们将硅作为第一层 ，然后我们可以将多层 2D 质料直接集成在上面。”
随着 ChatGPT 的兴起 ，发动了人工智能工业的蓬勃生长 ，AI 的背后就需要强盛的硬件算力支持 ，也就是芯片。
该手艺不需要光刻机就可以使芯片轻松突破 1nm 工艺 ，也能大幅降低半导体芯片的本钱 ，若是现阶段的光刻机手艺无法突破 1nm 工艺的话 ，那么这种新手艺将从光刻机手中拿走接力棒 ，届时光刻机也将走进历史~
泉源：21ic电子网
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