ASML, TSMC och imec uppnår 2D-transistorer på 300mm-skivor

ASML ↗ 0.64%, TSMC Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited ↗ 1.08% och det belgiska forskningscentret Imec har gemensamt demonstrerat ett produktionskompatibelt integrationsflöde för transistorer byggda med tvådimensionella material på industristandard 300mm-skivor, och uppnått kontaktavstånd så små som 50 nanometer. Resultaten, som presenterades vid 2026 Symposium on VLSI Technology and Circuits i Honolulu, Hawaii, markerar första gången EUV-litografi har använts för att mönstra 2D-materialtransistorer vid sådana aggressiva dimensioner i en fullskalig 300mm fabriksmiljö.techpowerup+2

En väg bortom kisel

Samarbetet producerade både n-typ och p-typ transistorer med hjälp av övergångsmetall-dikalkogenid-kanaler – molybdendisulfid för NMOS och volframdiselenid för PMOS – tillverkade sida vid sida på samma skiva. Enheterna uppnådde aktiva bredder ner till 75 nanometer och en ekvivalent oxidtjocklek på cirka 2 nanometer. Kvasi-CMOS-integration uppnåddes genom en överföringsmetod för chip eller små skivor som placerade båda kanalmaterialen på ett enda substrat.imec-int+1

Tvådimensionella material har länge studerats som potentiella efterträdare till kiselkanaler i avancerade transistorer eftersom deras atomtunna lager skulle kunna möjliggöra bättre elektrostatisk kontroll på sub-nanometerskala. Att översätta laboratorieresultat till produktionsstora skivor med standardutrustning har dock förblivit en central utmaning.eenewseurope+1

Bygger på år av samarbete

Demonstrationen bygger på arbete som presenterades vid IEDM i december 2025, där Imec rapporterade om rekordpresterande WSe₂-baserade p-typ transistorer utvecklade i samarbete med TSMC, tillsammans med 300mm-kompatibla processmoduler utvecklade tillsammans med Intel. Den tidigare insatsen visade maximala drivströmmar så höga som 690 mikroampere per mikrometer med hjälp av ett fabrikkompatibelt processflöde.belganewsagency+2

Enligt Imecs pressmeddelande för det senaste arbetet "industriklara 2D-materialtransistorer närmare" genom att kombinera EUV-mönstringskapacitet från ASML med TSMCs produktionsexpertis och Imecs 300mm pilotlinjeinfrastruktur.imec-int

Industrikontext

Tillkännagivandet kommer mitt i intensifierade ansträngningar inom halvledarindustrin för att förbereda post-kiselteknologier för eventuell produktion. Vid samma VLSI-symposium presenterade Samsung sin mest aggressivt skalade CFET-arkitektur, Intel avslöjade prestandaförbättringar för sin 18A-teknologi, och TSMC avtäckte sin A16-plattform med baksidesströmförsörjning planerad för massproduktion under fjärde kvartalet 2026. Arbetet med 2D-material, även om det är tidigt i utvecklingsfasen, signalerar att ekosystemet av litografiverktyg, material och integrationstekniker som behövs för en framtida produktionstjänst börjar ta form.vlsisymposium