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半导体技术进入10奈米世代 材料、机台将是2大挑战  

2011-12-09 15:53:32|  分类: 行业动态 |  标签: |举报 |字号 订阅

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半导体技术进入10奈米世代 材料、机台将是2大挑战

  全球半导体产业奉为圭臬的摩尔定律(Moore’s Law)发展虽有面临瓶颈的挑战,然目前半导体业者仍积极发展新材料,并在制程微缩上加紧脚步,国研院国家奈米元件实验室便表示,「三角型锗鳍式电晶体」技术可克服矽基材上的锗通道缺陷问题,让半导体技术进入10奈米制程。
  半导体产业制程演进速度愈来愈快,英特尔(Intel)22奈米制程即将进入量产,台积电制程技术也进入28奈米,DRAM技术制程年底进入30奈米,2012年将进入20奈米世代,而NAND Flash产业制程在2011年则是26、27奈米制程,2012年将进入20、19奈米制程,半导体业者预计未来2、3年会进入14奈米制程世代。
  半导体业者表示,制程技术愈往下微缩,尤其是半导体制程技术在进入10奈米制程以下,新机台和新材料会是半导体业者面临的2大挑战,以新机台设备为例,超紫外光微影(EUV)价格昂贵,对于半导体业者而言相当头痛,平均1台EUV机台设备要1亿美元,折合新台币要30亿元左右,对晶圆厂而言是非常高价的投资。
  台积电研发资深副总蒋尚义曾表示,台积电在14奈米制程还未决定采用哪一种机台设备,EUV机台效率让晶圆产出不如预期,半导体制程技术未来不论是用EUV技术或是多电?l光束无光罩微影技术(MEB),半导体设备端都是很大问题,需要再加把劲。
  半导体材料方面,研院国家奈米元件实验室表示,相较于矽基材,纯锗材料的电晶体运行速度可提升2~4倍,而「三角型锗鳍式电晶体」技术则可克服矽基材上锗通道会出现缺陷的问题,可实现10奈米电晶体元件;再者,「银金属直立导线技术」则是利用底部成长(bottom-up)方式,突破传统钨金属栓塞结构在尺寸微缩时的制程瓶颈。
  国家奈米元件实验室分析,银是目前电阻值最低的金属,可符合10奈米世代金属导线制程需求。
  再者,在矽晶片上制作绿色环保双面入光型高效率太阳能电池,结合铜铟镓硒薄膜电晶体技术,可开发「自供电力线路模组的矽基太阳能元件」,包含多项与积体电路后段连导线相容的关键技术,包括低温(-400℃)铜铟镓硒薄膜共蒸镀技术、无钠无镉绿色环保制程技术和高光采集率表面粗糙化技术,可紧密与半导体产业及技术结合。

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