来源：Digitimes Asia 

半导体行业传统上是在纳米尺度上进行的，而现在正将边界推向更小的“埃”尺度（十分之一纳米），中国台湾国立成功大学的一支创新团队已经制作出自组装设备，实现了这一前所未有的精度。

他们的突破性方法可以使纳米凹槽内的微小半导体分子自动有序排列。 

突破瓶颈

成大材料系助理教授徐邦昱（Hsu Bang-Yu）介绍，目前半导体制程是依赖于通过高真空外延设备，在微小衬底上生长晶体，并精准控制晶体生长，再以蚀刻的方式提升精准度。 

这种方法需要昂贵的设备来创造一个清洁、简单的反应环境，因为在需要的地方精确地生长微小分子具有挑战性。 

业界已实现小于3纳米（十亿分之一米）的线宽精度，但向埃级（10埃等于1纳米）的推进仍需要持续的努力。

由于预算限制，实验室通常使用液相反应来合成半导体纳米结构和薄膜，这比外延技术更复杂且更难控制。这导致薄膜清洁度较低。 

该团队希望与行业合作伙伴的进一步合作能够克服这些限制。 

徐邦昱教授指出，虽然目前的技术可以从统计上管理大量分子的随机行为，但在涉及复杂液相和快速气相环境的常规加工条件下，还无法以埃级精度控制小分子。 

他们的研究突破在于突破技术瓶颈，实现埃级有序液相分子外延大规模量化控制。 

他们利用分子间埃级电学特性，将不受控制的二维聚集体和三维线状结构转化为准三维受控状态，使分子在纳米沟槽中整齐排列，面积可达数百微米。 

这种有序排列实现了极高的分子和形态可控性，大面积精度可达1.25埃。他们利用新参数和分子堆积模型来操纵动态自由度，定量控制复杂的分子间相互作用，将材料操控精度提高到埃级。 

一项机敏且经济的研究

徐邦昱教授指出，研究工作需要许多先进仪器，动辄数百万元，但在成大工学院与材料学系的资助下，学生以较少的预算自行组装设备。 

实验室里摆满了自行组装的设备，例如结合低温、显微拉曼散射和可见光吸收的系统，这些设备目前还没有在市场上销售，如果能买到的话要花上数百万美元，但团队花了 200 万新台币就组装好了。此外，他们建置先进制程所需的无掩模雷射光刻系统，仅需二十万新台币，而当时市面上的售价则高达六百万至一千万新台币。

成大埃级量产计划

图源：成大

原文链接：

https://www.digitimes.com/news/a20240723PD225/nanometer-semiconductor-industry-equipment.html

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