摩爾定律是指計算機芯片上的晶體管數(shù)量每隔2年左右會翻一番，并在過去數(shù)十年中成功驗證。不過伴隨著生產(chǎn)工藝要求的提升，越來越多的人質(zhì)疑未來摩爾定律是否依然有效。

麻省理工學院和科羅拉多大學的工程師近日成功研發(fā)出新的微加工技術，可用于生產(chǎn)有史以來最小的3D晶體管，尺寸是目前主流商用產(chǎn)品的三分之一。

幾年前，芯片行業(yè)的標準是14nm生產(chǎn)工藝，是指每個晶體管的寬度。目前在商業(yè)領域，iPhone XR、iPhone XS和iPhone XS Max上裝備的A12 Bionic芯片就是7nm生產(chǎn)工藝，而且目前已經(jīng)有生產(chǎn)廠商開始試驗5nm生產(chǎn)工藝。

而研究人員開發(fā)的一些新晶體管再次將其減半，根據(jù)測量創(chuàng)紀錄的達到2.5納米寬。

為了制造它們，該團隊在新進開發(fā)的微加工工藝熱原子層蝕刻（thermal ALE）基礎上進行了改進。首先他們將稱之為銦鎵砷（indium gallium arsenide）的合金半導體材料暴露于氟化氫（hydrogen fluoride）上，用于在基板表面上形成薄薄的金屬氟化物層。

接下來該團隊添加了一種名為二甲基氯化鋁（DMAC）的有機化合物，用于觸發(fā)配位體交換（ligand exchange）的化學反應。DMAC中名為“l(fā)igands”的離子和金屬氟化物層中的原子結(jié)合，因此當DMAC被清除時，它將單個原子從金屬表面上剝離。每次刻蝕僅0.2納米，當重復數(shù)百次過程時，蝕刻精度可以達到令人驚嘆的地步。

該研究的第一作者盧文杰說：“這就有點像是一層層的剝洋蔥。在每個循環(huán)中，我們只能蝕刻掉2%的納米材料。這使我們具有超高的精度和對過程的精確控制。”研究人員使用該技術制造了FinFET（鰭片場效應晶體管），通常情況下精度為5nm，而最高精度可以達到2.5納米。