產業供應鏈高階主管指出,台積電和英特爾等業者將製程技術推向極限之際,新材料和更先進化學品對晶片製造產業的重要性與日俱增。
美商英特格(Entegris)和德商默克(Merck)高階主管與《日經亞洲》(Nikkei Asia)談到,當「摩爾定律」(Moore′s law)放緩,全球晶片競賽將如何演進。
先進材料大廠英特格技術長歐尼爾(James O′Neill)表示,推動先進製程演進的核心不再是晶片製造設備,而是先進材料和清潔解決方案。
歐尼爾說:「30年前,一切得靠微影(Lithography)設備在晶片上製造更小電晶體,並提升設備性能。」微影是把積體電路圖案印製於晶圓表面的關鍵製程技術,通常根據設備轉印電路的精細度定義晶片先進程度。
「說性能改良主要仰賴材料創新驅動,我認為這說法站得住腳」。
默克電子科技事業體執行長貝克曼(Kai Beckmann)同意上述觀點。他說:「我們正從過去20年(晶片製造)設備是王道的時代轉向下個十年,也就是客戶所說的材料時代。設備固然重要,但材料才是決勝關鍵。」
貝克曼表示,現在不但是所謂「電子裝置大腦」的處理器或其他邏輯晶片的關鍵時代,也是動態隨機存取記憶體(DRAM)和3D儲存型快閃記憶體(3D NAND Flash)等記憶體晶片產業的時代。
就處理器晶片而言,台積電、三星電子(Samsung)、英特爾(Intel)領頭下,2025年前量產2奈米晶片競賽已展開。從不同發展藍圖看,更精密製程可能不久後就會問世。
同時,三星電子、SK海力士(SK Hynix)和美光(Micron)等記憶體晶片大廠致力3D NAND更上層樓,並以最終生產堆疊超過500層晶片為目標。三家公司都能做到230層以上,正致力一至兩年內生產300層以上NAND記憶體。
邏輯晶片或記憶體晶片繼續取得進展不僅需要先進設備,還需要整套全新尖端材料。舉例邏輯晶片跨入2奈米製程需要全新晶片架構,相較平面架構,稱為閘極全環(Gate-all-around,GAA)的架構讓電晶體以更複雜3D架構方式堆疊。
歐尼爾表示,開發GAA架構等的材料需要「能均勻涵蓋頂部、底部和側面」的創新材料,業界正設法在「原子尺寸」下達成目標。
他指出,化學品之所以更重要,另一個原因在於它可確保品質一致,尤其產品良率已成為決定哪些業者更有競爭力的關鍵。高純度化學品是確保無瑕生產、缺陷降到最低的基本要素。
(譯者:何宏儒;首圖來源:)
標題:日經:推動 2 奈米製程,材料和化學品成半導體製造關鍵
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