摩尔定律可能还没有完全失效。麻省理工学院和科罗拉多大学的研究人员刚刚提出了一项研究新雕刻技术这使得他们能够制造尺寸在 2.5 至 5 纳米之间的 3D 晶体管。小型化新纪录！目前，商业晶体管的雕刻尺寸最多为 7 纳米。这项研究的结果已在 IEEE 国际电子器件会议上公布。
为了实现这一壮举，研究人员发明了一种特别精确和高效的新工艺。但在说更多之前，首先快速提醒一下。最初，微电子雕刻是通过光刻完成的。在这个化学过程中，晶圆其上覆盖有光敏树脂，其上放置有光阻掩模。整个东西暴露在光辐射下，然后浸入酸浴中，挖掘出没有被面具保护的部分。这就是印刷电路的创建方式。
等离子体和反应离子
但从那时起，技术不断发展。目前，最先进的蚀刻方法使用等离子体代替光辐射和酸浴。该等离子的离子轰击晶圆不受掩膜保护，在基板上清晰地挖出沟槽。这种纯物理过程的一个变体是反应离子蚀刻。在这种情况下，也使用等离子体，但其中添加了高反应性气体。这样做的优点是使雕刻更加动态，从而缩短处理时间。因此，这种雕刻既是物理的也是化学的。
麻省理工学院和科罗拉多大学的研究人员显然找到了一条新途径。他们的过程被称为“热原子层蚀刻”的“TALE”，是化学过程，基于由砷化铟和砷化镓混合物组成的半导体基板。放置掩模后，研究人员在暴露的部分沉积一层薄薄的氟化氢，从而形成几个原子厚的金属氯化物薄膜。然后他们在所有东西上撒上二乙基氯化铝。这种物质会与金属氯化物发生反应，从而从基材上脱落一些原子。然后我们再次开始，直到达到所需的深度。
就像剥洋葱一样
研究人员表示，这种方法非常有效。每次新的氟化氢浸渍只能使基材加深 0.02 纳米。“这就像一层一层地剥洋葱。 (…)这为我们提供了超高精度和高水平的控制”” 参与该项目的研究人员之一卢文杰解释道。
另一个优点：该技术可以使用现有的工业设备来实施，这些设备已经用于创建不同的基材层。这仅需要« 娇小的适应 »。
最后，所获得的晶体管的质量也会更好，因为这些元件在任何时候都不会暴露于氧气，而氧气很容易使它们劣化。“我们相信这项工作将对世界各地产生重大影响”, estime Wenjie Lu.
然而，这种过分乐观的情绪必须得到缓和。目前，TALE 过程仅在实验室中有效。目前还没有任何消息表明制造商将真正利用这种雕刻技术。
