相信关注科技资讯的朋友前些天都听到过这样一个“恶搞”、令人哭笑不得的新闻:法国著名科学家艾蒂安·克莱因声称,图一是詹姆斯·韦伯太空望远镜所拍摄的离太阳最近的恒星比邻星的照片,当时震撼了全世界,不过最终谎言被戳穿,这只是一片西班牙香肠的图片。
为什么小编现在要提这个事情呢?因为小编今天要分享的新闻和这个有点类似,而且还是和大家都非常关心的,有关提升芯片制程技术方面的新闻,但是小编保证本内容绝不是“恶搞”,而是严肃的科技新闻。
大家都知道,目前台积电和三星方面均宣称3纳米芯片制造工艺已经成熟,可以商用了,但是按照惯例它们仍会对3纳米工艺进行打磨,推出3纳米改进型工艺,另一方面也意味着,它们将开始重点进军、冲刺下一个工艺节点,那就是2纳米。
提起芯片制造,很多朋友就会想起光刻机,潜意识里认为有光刻机就能搞定一切,其实不是这样的,芯片制造是一个非常复杂的过程,涉及方方面面。
这个过程有点类似于烘烤,必须将各种材料成分混合在一起加热,通过其它步骤产生所需的电流。
比如,需要将磷添加到硅中,然后对混合物进行退火或加热处理,以将磷原子定位到正确的位置,从而使它们在电流传导中处于活跃状态。
但是芯片制程越先进,硅就必须掺杂更高浓度的磷,以产生符合需要的电流,以保证准确和稳定的电流传输。
生产3纳米以上的芯片,目前所采用的传统的退火方法没有问题,但是制程提升到3纳米以后,现有的方法就已经不能满足需要了。
台积电此前曾推测,微波可用于退火(加热)过程,可以达到增加磷的掺杂浓度的目的,但是,以前的微波加热源往往会产生驻波,加热的一致性效果非常差,通俗点说就是加热不均匀。
对此,美国康奈尔大学和台积电方面展开合作,开始研究改进微波退火技术,他们的思路比较特别,没有采用大家想象中的各种高大上的技术,而是使用改进的家用微波炉,可以使芯片制造商用来突破以前的磷浓度限制。
——是的,你没有看错,就是通过“家用微波炉”,这就是小编之前说和恶搞香肠的那个科技 新闻有点类似的原因。
上个星期,该大学发表一篇题为《通过微波退火对超过其溶解度极限的磷掺杂纳米片硅进行高效稳定活化》的论文(图三),总结了最新的研究成果,表示他们已经研究出了先进的微波退火方法,“克服了高于溶解度的高而稳定掺杂的基本挑战”。
这种退火技术对最新的纳米片晶体管技术支持良好,该论文第一作者、材料科学与工程系研究教授 James Hwang表示 :“这种新的微波方法有可能使台积电和三星等芯片制造商将制造工艺提升到2纳米。
”目前,这项研究仍然在继续完善,并且已经获得了进一步的研究资金。
当然,这只是解决了2纳米芯片制造过程中所面临的困难中的一个,2纳米芯片制造工艺离突破,真正成熟可商用量产的地步,还为时尚早。