摩爾定律可能還沒完全失效。麻省理工學院和科羅拉多大學的研究人員剛剛提出了一項研究新雕刻技術這使得他們能夠製造尺寸在 2.5 至 5 奈米之間的 3D 電晶體。小型化新紀錄！目前，商業電晶體的雕刻尺寸最多為 7 奈米。這項研究的結果已在 IEEE 國際電子元件會議上發表。
為了實現這一壯舉，研究人員發明了一種特別精確和高效的新製程。但在說更多之前，先快速提醒一下。最初，微電子雕刻是透過光刻完成的。在這個化學過程中，晶圓其上覆蓋光敏樹脂，其上放置光阻掩模。整個東西暴露在光輻射下，然後浸入酸浴中，挖掘出沒有被面具保護的部分。這就是印刷電路的創建方式。
等離子體和反應嬰兒
但從那時起，技術不斷發展。目前，最先進的蝕刻方法使用等離子體代替光輻射和酸浴。該等離子的離子轟擊晶圓不受掩膜保護，在基板上清晰地挖出溝槽。這種純物理過程的一個變體是反應離子蝕刻。在這種情況下，也使用等離子體，但其中添加了高反應性氣體。這樣做的優點是使雕刻更加動態，從而縮短處理時間。因此，這種雕刻既是物理的也是化學的。
麻省理工學院和科羅拉多大學的研究人員顯然找到了一條新途徑。他們的過程被稱為“熱原子層蝕刻”的“TALE”，是化學過程，基於由砷化銦和砷化鎵混合物組成的半導體基板。放置掩模後，研究人員在暴露的部分沉積一層薄薄的氟化氫，形成幾個原子厚的金屬氯化物薄膜。然後他們在所有東西上撒上二乙基氯化鋁。這種物質會與金屬氯化物反應，從而從基材上脫落一些原子。然後我們再次開始，直到我們獲得所需的深度。
就像剝洋蔥一樣
研究人員表示，這種方法非常有效。每次新的氟化氫浸漬只能使基材加深 0.02 奈米。「這就像一層一層地剝洋蔥。 (…)這為我們提供了超高精度和高水平的控制”」 參與此計畫的研究人員之一盧文傑解釋。
另一個優點：該技術可以使用現有的工業設備來實施，這些設備已經用於創建不同的基材層。這僅需要« 嬌小的適應 »。
最後，所獲得的電晶體的品質也會更好，因為這些元件在任何時候都不會暴露於氧氣，而氧氣很容易使它們劣化。“我們相信這項工作將對世界各地產生重大影響”, estime Wenjie Lu.
然而，這種過度樂觀的情緒必須得到緩和。目前，TALE 流程僅在實驗室中有效。目前還沒有任何消息表明製造商將真正利用這種雕刻技術。
