美国开发出1nm制程技术与设备，但短期内不易量产

晶圆代工大厂包括台积电、英特尔、三星等公司在 2017 年陆续将制程进入 10 奈米阶段，而且准备在 2018 年进入 7 奈米制程试产，甚至 2020 年还将要推出 5 奈米制程技术。 因此，随着制程技术的提升，半导体制程也越来越逼近极限，制造难度也越来越大。 就以 5 奈米之后的制程来说，到目前为止都没有明确的结论。 对此，美国布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory，简称BNL）研究人员日前宣布，开发出可以达成 1 奈米制程的相关技术与设备。

根据外电报导，美国能源部旗下的布鲁克海文国家实验室研究人员，日前宣布成功采用电子束印刷技术，成功制造了尺寸只有 1 奈米的印刷设备。 据了解，这个实验室的研究人员采用电子显微镜，制造出比普通电子束印刷（EBL）技术能做出的更小尺寸。 这使电子敏感性材料在聚焦电子束的作用下，尺寸得以大大缩小，达到可操纵单个原子的程度。 而这项技术与设备的诞生，则可极大的改变材料特性，从导电变成光传输，或这两种状态下交互执行。

就目前发表的内容观察，1 奈米印刷使用的是扫描投射电子显微镜（STEM），隔开 11 奈米，这样一来每平方公厘就能实现 1 兆个特征点（features）的密度。 再透过偏差修正 STEM 在 5 奈米半栅极在氢氧硅酸盐类抗蚀剂下，实现 2 奈米的分辨率。

虽然，这也不是科学家第一次达到 1 奈米级别的技术，2016 年美国能源部下属的另一个国家实验室也宣布发展出 1 奈米制程技术。 这部分使用的是奈米碳管和二硫化钼等新材料。 不过，不管是哪一边开发出的新技术与设备，就目前观察，这项技术都不会很快量产。 因为奈米碳管晶体管跟 PMMA、电子束光刻一样，跟目前的半导体制程技术有明显差异。 因此，要让厂商一下子全部淘汰现有设备，这还需要一段时间布局。