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Zyvex Labs在原子精度图案化和亚纳米操纵取得重要进展,有望用于亚纳米器件制造

来源: 2024-04-28 14:10

转载自:旺材芯片

Zyvex Labs推出世界上最高分辨率的亚纳米操纵系统 — ZyvexLitho1,该工具使用量子物理技术来实现原子精度图案化和亚纳米(768 皮米——Si (100) 2 x 1 二聚体行的宽度)分辨率。

ZyvexLitho1 是一款基于扫描隧道显微镜 (STM:Scanning Tunneling Microscopy) 仪器,Zyvex Labs 自 2007 年以来一直在改进该仪器。ZyvexLitho1 包含许多商业扫描隧道显微镜所不具备的自动化特性和功能。

也就是说,这款号称“全球分辨率最高的亚纳米分辨率”亚纳米操纵系统并没有采用EUV光刻技术,而是基于STM扫描隧道显微镜,使用的是电子束光刻(EBL)方式,制造出0.768nm线宽的芯片。采用STM进行亚纳米操纵。

其中,ZyvexLitho1所采用的针尖电子束修饰技术核心是使用STM针尖电子束从Si(100) 2×1二聚体列(dimer row)重建表面去除氢(H)原子进行钝化,从而对样品表面局部修饰的一种形式。

援引Zyvex Labs报道表示,Zyvex Labs 现在正在接受 ZvyvexLitho1 系统的订单,交货期约为 6 个月。

这款能制造0.7nm芯片的先进工艺的诞生,它的应用市场在哪里?援引Michelle Simmons 教授表示,“我们对 ZyvexLitho1 感到兴奋,这是第一个提供原子精度图案化的商用工具。构建可扩展的量子计算机存在许多挑战,我们坚信要实现量子计算的全部潜力,需要高精度制造。”

也就是说,该机器的用途包括为基于量子点的量子比特制作极其精确的结构,以实现最高的量子比特质量。该产品可用于其他非量子相关应用,例如构建用于生物医学和其他化学分离技术的纳米孔膜。

STM 光刻技术的发明者 Joe Lyding 教授表示:“迄今为止,Zyvex Labs 技术是这种原子级精确光刻技术的最先进和唯一的商业化实现。” Lyding 是 2014 年费曼奖获得者,也是伊利诺伊大学电气与计算机工程专业的 Robert C. MacClinchie 特聘教授。

Zyvex 表示,ZyvexLitho1 中嵌入的是我们的 ZyVector,这种具有低噪声和低延迟的 20 位数字控制系统使我们的用户能够为固态量子器件和其他纳米器件和材料制作原子级精确的图案,完整的 ZyvexLitho1 系统还包括配置用于制造量子器件的 ScientaOmicron 超高真空 STM。

“我期待继续与 Zyvex 进行富有成效的合作,”ScientaOmicron 产品经理 SPM Andreas Bettac 博士评论道。“在这里,我们将最新的 UHV 系统设计和 ScientaOmicron 久经考验且成熟的 SPM 与 Zyvex 用于基于 STM 的亚纳米操纵的专用高精度 STM 控制器相结合。”

该产品得到了DARPA(国防高级研究计划署)、陆军研究办公室、能源部先进制造办公室和德克萨斯大学达拉斯分校的 Reza Moheimani 教授的支持,后者最近获得了工业成就奖国际自动化控制联合会授予“支持在单原子尺度上制造量子硅器件的控制发展”。

不过该产品的缺点是吞吐量非常低,它可能更适合制造小批量的量子处理器芯片。

Zyvex Labs在官网中也表示,该系统能够使原子精密制造成为现实,当中用于 STM 光刻的 UHV 系统 、前体气体计量和 Si MBE 、数字矢量光刻和自动化和脚本。他们表示,如果没有亚纳米分辨率和精度,这种 7.7 纳米(10 像素)正方形的曝光是不可能的。

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