新的生产技术可以缓解芯片短缺的问题

这项技术可以制造高度均匀和可扩展的半导体晶圆，在持续的芯片短缺期间尤其有用，芯片短缺一直在挤压制造商，电信企业和汽车制造商自Covid-19大流行开始以来，预计将持续到再过几年．

半导体芯片通常在硅片上制造，然后切成用于设备的小芯片。然而，这个过程是不完善的，并非来自同一晶圆的所有芯片都能按预期工作或运行。这些有缺陷的芯片被丢弃，降低了半导体产量，同时增加了生产成本。

以所需厚度生产均匀晶圆的能力是确保在同一晶圆上制造的每个芯片都能正确运行的最重要因素。

基于纳米转移的打印——一种使用聚合物模具通过压力或“冲压”将金属打印到基材上的工艺——近年来因其简单、相对成本效益和高通量而成为一种有前途的技术。

然而，该技术使用化学粘合剂层，在按比例印刷时，会导致表面缺陷和性能下降等负面影响，而且对人体健康有害。由于这些原因，该技术的大规模采用和随之而来的芯片应用在设备中受到了限制。

但是南洋理工大学的研究人员已经开发出一种无化学打印技术，当与金属辅助化学蚀刻结合时，产生了具有纳米线(圆柱形的纳米结构)的半导体晶圆，高度均匀且可扩展。

研究人员说，与目前市场上的芯片相比，这种半导体也表现出更好的性能。

纳米转移印刷技术是通过在低温(160°C)下将金纳米结构层转移到硅衬底上，形成具有纳米线的高度均匀的晶圆，在制造过程中可以控制到所需的厚度。

这种印刷技术不含化学物质，它的工作原理是在加热下触发金属薄膜的直接化学吸附——这种化学反应在基材表面和被吸附的物质之间产生强烈的结合。

这种工业兼容技术允许晶圆在规模上(从纳米到厘米)快速均匀地制造。同时，制造的晶圆几乎没有缺陷，这意味着由于性能不佳而很少或没有芯片被丢弃。

在实验室测试中，联合研究团队能够将20纳米厚的黄金薄膜转移到6英寸的硅片上，收率超过99%。

虽然这种可打印的晶圆尺寸仅限于实验室设置，但该团队相信，他们的技术可以轻松地扩大到12英寸晶圆上，这是目前三星、英特尔和GlobalFoundries等半导体芯片制造商生产线上的主流晶圆尺寸。