接近1纳米二维材料突破

台积电的1纳米芯片制造工艺初具规模。据报道，台积电正筹划在台湾桃园建立一个1纳米晶圆厂。新的1纳米芯片生产工厂可能设立在龙潭区的一个工业园区，台积电已经在那里经营着两家半导体封装测试工厂。

台积电的3纳米芯片将于今年第四季度进入量产，其3纳米工艺节点的升级版N3E，很有可能将在2023年下半年开始商业化生产。台积电的2纳米芯片在其位于新竹的宝山工厂则是计划在2025年。

图源：台湾大学

而台积电相关人士表示，其制造技术超越3 nm节点目前处于探索寻路阶段。事实上，台积电在1纳米技术上的工作是一个至关重要的发展。（买卖芯片元器件，就上芯团网—芯片元器件交易服务平台！）

半导体制程技术的进一步缩小增加了接触电阻，因此台积电和其他芯片制造商正在努力寻找一种具有非常低的电阻，可以传输高电流，并可用于批量生产的接触材料。2022年5月，台积电宣布已经与麻省理工学院和南洋理工大学合作开发了1纳米工艺节点的关键特性，但也澄清了这些发现可能不一定用于商业芯片生产。

图源：台湾大学

麻省理工学院、南洋理工大学和台积电联合发表的一篇论文描述了金属诱导的导电性间隙所带来的制造挑战，以及单层技术如何受到这些金属诱导间隙的影响。接下来，它建议使用后过渡金属铋和一些半导电单层过渡金属二卤化物，以减少间隙的大小，产生的2D晶体管比以前可能的小得多。（芯团网在线交易平台）

这一突破涉及到一组新的材料，可以在芯片中创建单层或二维（2D）晶体管，以匹配层数的因子来缩放整体密度。台积电和麻省理工学院的团队已经展示了与各种现有半导体材料的低电阻欧姆接触，包括二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）和二硒化钨（WSe2）。

简而言之，使用非硅材料有利于非常微小的晶体管——小到1 nm。然而，正如台积电的研究人员所承认的，1纳米工艺节点在未来几年内不太可能被使用。尽管如此，寻找合适的晶体管结构以及合适晶体管材料来实现1 nm工艺几何形状的工作仍是一个令人兴奋的发展。