美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗?

2022年10月02日20:49:17 科学 1310

9月21日, 美国初创公司Zyvex Labs宣布,推出世界上最高分辨率的光刻系统 -- ZyvexLitho1。该工具使用扫描隧道显微来实现原子精度图案化和亚纳米分辨率。

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

其实这个技术原理很简单,我们可以简单的理解为在扫描隧道显微镜工作时,针尖电流通过Si-H表面,可以打断Si-H键,从而选择性的蚀刻掉Si-H表面的氢原子,获得暴露的Si二聚体线条可以达到亚纳米分辨率(0.768纳米--Si (100) 2×1-H二聚体行的宽度)。

因此,它实际上是一个直写系统(也就是类似用一只笔一笔一画的写字),而ASML的EUV光刻机是一个曝光光刻系统,类似于手机拍照。你说有可能用钢笔代替手机摄像头吗?


美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

我们详细看一下Zyvex的“直写光刻机”的基本原理:如下图左侧示意图,当扫描隧道显微镜工作在AP模式下(仅有隧穿电流)下,延Si (100) 2×1-H二聚体行的特定晶向扫描,实现选择性的Si-H表面蚀刻。

Zyvex的“直写光刻机”有两种工作模式:

1,在AP模式下可以实现1px,也就是0.768纳米分辨率

2,对位对比,如果采用FE模式(场发射模式),扫描蚀刻分辨率只能达到4px,也就是4纳米分辨率。


美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

我们从AP模式的参数表可以看到,其扫描速度是每秒20纳米

我们看一下放大照片,这是Zyvex公司资料中给出的唯一一幅0.7纳米分辨率的5px*5px的正方形蚀刻图案,这个正方形的尺寸大约是4纳米*4纳米。

根据AP模式的扫描速度来看,构建这样一个图案的扫描时间大约是1秒钟

当然这种1秒钟构建一个4纳米的小方块的“光刻速度”,显然无法取代当前的曝光工艺的光刻机。

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

不仅如此,Zyvex公司的“光刻机”只展示了0.7纳米的线分辨率,而并没有展示构建任何0.7纳米的半导体芯片的原型。

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

所以,美国公司的0.7nm线分辨率的“光刻机”不可能替代ASML的EUV光刻机

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

实际上目前的逻辑芯片制程的命名,比如大家熟悉的7纳米芯片、5纳米芯片,只是厂商的宣传名称,并非指的实际物理尺寸。

比如5纳米的逻辑芯片,其特征尺寸金属间距MP的实际物理尺寸是28纳米,这是当前的NA0.33 EUV光刻机的工作范围。

例如,ASML目前用于5纳米和3纳米逻辑芯片的EUV光刻机NX:3600的分辨率是13纳米。

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

2纳米逻辑芯片的金属间距MP的实际物理尺寸是18纳米,这就需要下一代NA0.55 EUV光刻机

美国开发成功“0.7纳米”芯片?这技术能取代EUV光刻机吗? - 天天要闻

据悉,2023年,ASML就要交付给英特尔下一代高NA EUV光刻机了。而ASML也没有闲着,目前正在积极参与研究下下一代超分辨光刻机技术,目前仍没有明确的方向

科学分类资讯推荐

中国交付全球最大“人造太阳”重要部件 - 天天要闻

中国交付全球最大“人造太阳”重要部件

近日,全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)计划磁体馈线采购包项目迎来关键节点,其最后一套校正场线圈内馈线部件在合肥竣工,并交付起运位于法国的ITER现场。这标志着ITER磁体馈线系统中所有超大部件的研制顺利完成。ITER磁体馈线系统由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制,被称为ITER磁体系...
张振丰调研温州学研究联合会 构建中国学视野下的温州学研究体系 - 天天要闻

张振丰调研温州学研究联合会 构建中国学视野下的温州学研究体系

4月13日,副省长、市委书记张振丰在温州学研究联合会调研时强调,要深入学习贯彻习近平文化思想和习近平总书记考察浙江重要讲话精神,坚持“立足温州、研究温州、服务温州”,深化时间维度、放大空间维度,贯通历史研究温州、跳出温州研究温州,努力打造温州建设高水平文化强市的重要窗口、具有全国影响力的地方学术研究的...
土拨鼠等动植物不得携带入境!关于国门生物安全,你要知道这些 - 天天要闻

土拨鼠等动植物不得携带入境!关于国门生物安全,你要知道这些

极目新闻记者 张秀娟通讯员 赵梦洁 黄晓彧 林敏“小朋友们,外来入侵物种包括哪些呢?”“在咱们出国旅游前,需注意哪些问题呢?”4月12日,在第十个全民国家安全教育日来临之际,武汉海关在武汉天河国际机场开展了一场别开生面的“海关开放日”活动。15名小学生化身“国门小卫士”,零距离体验、参与海关全民国家安全教育...
月球上跳一跳,轻松打破跳高世界纪录!这个展会,解密引力奥秘 - 天天要闻

月球上跳一跳,轻松打破跳高世界纪录!这个展会,解密引力奥秘

顶端新闻记者 杨逍 文 时硕 图如果你向往星辰宇宙,那你是否幻想过在其他星球上跳跃?在本次国防展的“星球重力”互动体验机前,你每次的纵身一跃,都会化身成屏幕中身穿宇航员服的小人,来到月球、金星、火星、火卫二、土卫一等星体上,屏幕的上方记录着你的跳跃高度。在月球,你轻轻一跃就能达到3米高度,轻松打破2.45米...
4月13日石家庄强风显著增强的原因 - 天天要闻

4月13日石家庄强风显著增强的原因

4月13日石家庄强风显著增强的原因,是多重气象条件和地理因素共同作用的结果。根据气象监测和专家分析,此次强风具有以下关键成因:一、极端天气系统的叠加效应1.
神十九乘组“太空出差”倒计时:各项空间科学实(试)验稳步推进 - 天天要闻

神十九乘组“太空出差”倒计时:各项空间科学实(试)验稳步推进

IT之家 4 月 13 日消息,据央视网报道,神舟十九号航天员乘组的“太空出差”之旅即将进入倒计时。上周,神十九乘组稳步推进各项空间科学实(试)验,在开展站内环境监测、设备检查维护等工作同时,积极开展健康维护。神十九乘组利用脑电设备开展了多项实验的测试工作,地面科研人员将利用获取的数据探究重力对视觉运动信息...
感受活力丨机器人正在进化中……这样的“生活搭子”,你喜欢吗? - 天天要闻

感受活力丨机器人正在进化中……这样的“生活搭子”,你喜欢吗?

模仿人类奔跑、跳跃、空翻,像人一样说话、思考甚至察言观色。这不是科幻电影对未来的虚构,而是2025中国机器人产业阔步向前的现实。小时候的你,是不是也曾畅想过:家里有一个机器人,能买菜、做饭、铺床、扫地,帮你干农活,还可以照顾家里老人……时至今日,这些“天马行空”的想象,正在变成现实。“12点了,您该吃药了...