芯片制造行業(yè)邁向新材料新時代

據(jù)悉，臺積電和英特爾等公司近期將當前的生產(chǎn)技術推向極限，新材料與更為先進的化學產(chǎn)品正逐漸成為芯片制造業(yè)的重心。

美國半導體設備及材料制造商英特格和默克公司的高層管理人員近日探討了全球芯片競爭環(huán)境如何隨著摩爾定律放緩而改變。

Entegris首席技術官詹姆斯奧尼爾博士闡述道，實現(xiàn)先進生產(chǎn)工藝已非僅依賴于芯片制造設備，而是更多期待于先進材料以及清潔解決方案的突破，他斷言：“我堅信材料創(chuàng)新才是提升性能的主推動力?！?/p>

默克電子業(yè)務首席執(zhí)行官凱貝克曼也深表贊同，他提到：“我們正在從以設備為主導的技術發(fā)展時期轉(zhuǎn)向未來十年的‘材料之年’。雖然設備依然關鍵，但是現(xiàn)在的主導因素是材料?！?/p>

預計到2025年，晶圓大規(guī)模生產(chǎn)2納米節(jié)點的競爭將愈演愈烈，以臺積電、三星和英特爾為首的企業(yè)正在領跑。此外，復雜程度更高的芯片亦有望問世。

與此同時，包括三星、 SK海力士和美光在內(nèi)的存儲芯片巨頭也在借助于3D NAND閃存尋求技術突破，規(guī)劃著達到500層芯片的生產(chǎn)量級。目前，這三大供應商已成功突破230層的芯片制造紀錄。

這兩大領域的持續(xù)飛速發(fā)展亟需高端設備輔佐、全新尖端材料庫的注入。而未來的半導體趨勢將聚焦于環(huán)柵（GAA）型晶體管構(gòu)成的新型晶體管設計，開發(fā)這種新材料需求具備覆蓋面廣、層間精細的特點。

奧尼爾提出，目前業(yè)界正在研發(fā)在原子水平上能滿足要求的新型材料。而且，化學物質(zhì)在確保穩(wěn)定質(zhì)量中的重要性也日益凸顯，因為它直接影響工廠生產(chǎn)的良品率，從而決定了哪一家公司具備市場競爭力。

默克公司的貝克曼進一步解釋道，該行業(yè)材料選擇已經(jīng)發(fā)生變化——越來越多地使用鉬或其他新材料來取代傳統(tǒng)工藝中的銅材質(zhì)。然而，持續(xù)創(chuàng)新也意味著成本攀升。據(jù)國際商務策略有限公司預測，每塊2納米晶圓的價值可能高達3萬美元，較上一代產(chǎn)品（如iPhone 15 Pro 的3納米處理器）增長了大約50%。