Так когда же будет достигнут предел микроминиатюризации?

Компания TSMC объявила о подготовке к переходу на технологический процесс с допуском 2 нанометра. При чтении этой новости закономерно возник вынесенный в заголовок вопрос.

С теоретическими пределами микроминиатюризации уже давно разобрались. Не буду углубляться в детали, с которыми при желании можно познакомиться в статье, которая была опубликована еще в 2009 году. Так вот квантовым ограничением является  комптоновская длина волны электрона, которая оценивается в  2,4263·10-12 или 0,00243 нм. Но на пути к этому пределу имеется масса препятствий, включая размер атома, который для кремния составляет 0,2 нм. Но кто сказал, что микроэлектроника обязательно должна строиться на базе кремния?

После краткого вступления в теорию, думаю станут нагляднее факты, связанные с разработкой 2-нанометрового технологического процесса. Так вот, по заявлению TSMC, он должен стать коммерческим уже к 2024 году. Этот проект получил название N2, он стартовал в первом квартале нынешнего года, и его первая стадия планируется к завершению в 2021 г. На его разработку выделено 8 тыс. ученых и инженеров в новом исследовательском центре TSMC.

Среди технических деталей – использование EUV-облучения (сверхкоротковолнового ультафиолета) для создания литографических масок. Но, пожалуй, самым важным является применение наноматериалов. По словам YJ Mii, главного вице-президента TSMC в  направлении R&D, компании удалось достичь значительного прогресса в таких материалах, как углеродные нанотрубки, нанослои и нанопроводники. Так исследователям компании удалось создать нанослой толщиной в 32 атома и высокомобильные материалы для 1-нанометровых соединений. Из чего можно сделать вывод об их активном применении в процессе N2.

Согласитесь, впечатляет, что ученые в описании своих разработок уже оперируют числом атомов углерода. Впрочем, по признанию представителя TSMC, процесс N2 сейчас является предельным по возможностям микроминиатюризации. Поэтому пока будем считать, что ее дальнейшая судьба под вопросом. Во всяком случае с применением уже известных материалов. Но хотелось бы вернуться к этому вопросу хотя бы в 2024 году, когда должно стартовать коммерческое внедрение N2.