- 電子材料現融合趨勢
- 研發(fā)，加強協(xié)作是關(guān)鍵
- 材料供應商必須能夠支持多代產(chǎn)品
盡管當前金融業(yè)的低迷使全球的經(jīng)濟增長(cháng)普遍放緩，半導體繼續獨樹(shù)一幟，在日常生活中的應用變得愈加廣泛和多樣，比如交通運輸、計算機、智能家電、電話(huà)設備、數據通信、娛樂(lè )、成像及節能等領(lǐng)域。 隨著(zhù)消費性電子設備種類(lèi)不斷增加，并且能夠執行日益復雜的任務(wù)，電子產(chǎn)品制造商需要采用功耗低、體積小，且能提供最佳性能和功能的半導體設備。 可以說(shuō)，設備制造商能否繼續以可接受的設備單位生產(chǎn)成本實(shí)現更優(yōu)良的功能和性能，材料工程已經(jīng)成為關(guān)鍵的促成要素。 材料工程領(lǐng)域有越來(lái)越多的復雜難題通過(guò)采用先進(jìn)的化學(xué)材料得到解決，而這些先進(jìn)化學(xué)材料之所以能夠開(kāi)發(fā)成功，正是各公司匯集資源、共享材料知識和工程研發(fā)，進(jìn)行廣泛協(xié)作的結果。
最近以來(lái)，眾多半導體公司開(kāi)始涉足關(guān)聯(lián)市場(chǎng)，以尋求新的發(fā)展機會(huì )(例如，高亮度發(fā)光二極管 (HBLED)、光伏產(chǎn)品 (PV))，這也給化工行業(yè)和材料供應商帶來(lái)重大機遇。 這預示了特種化工行業(yè)有良好的長(cháng)遠發(fā)展前景，而且有助于打破半導體行業(yè)傳統的“繁榮與蕭條”周期模式。
專(zhuān)為提供合適的材料解決方案而開(kāi)發(fā)的化學(xué)技術(shù)(例如：先進(jìn)圖膜、薄膜沉積)在電子工業(yè)及開(kāi)發(fā)能夠支撐其自身快速演化的技術(shù)中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。
研發(fā)，加強協(xié)作是關(guān)鍵
由于經(jīng)濟低迷，半導體行業(yè)對成本審核越來(lái)越嚴格，并更加關(guān)注對整個(gè)供應鏈中擁有成本 (COO) 的控制。 本著(zhù)這一精神，研發(fā)工作仍在繼續，而材料開(kāi)發(fā)依然是重中之重。 確實(shí)，如果半導體行業(yè)要在降低日益上升的開(kāi)發(fā)成本的條件下，解決以誘人的經(jīng)濟性生產(chǎn)出先進(jìn)的設備這個(gè)具有挑戰性的難題的同時(shí)繼續取得發(fā)展，在整個(gè)供應鏈開(kāi)展更廣泛的協(xié)作對正在進(jìn)行的研發(fā)工作中至關(guān)重要。
目前，采用電子元件的智能產(chǎn)品種類(lèi)繁多，其應用可以說(shuō)是讓人眼花繚亂，智能產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展使得推動(dòng)這些產(chǎn)品的設備“量身定制”方法應運而生。 在這種涓滴效應下，材料供應商們正在醞釀范圍更廣的材料和化工產(chǎn)品，專(zhuān)門(mén)為根據設計參數的要求制造各種設備量身打造。
這種考慮更加促使改變所用的材料或用于實(shí)現一個(gè)可行的集成解決方案的制造工藝成為首選。 設備物理性能的限制和/或所用的制造方法，例如，從 PVD 改為 CVD，再到 ALD 沉積技術(shù)，正愈加促使廠(chǎng)商改變材料。 當然，所有這一切都必須在平衡合理的成本收益方案的前提下完成。
半導體材料的趨勢
微電子“生態(tài)系統”一直在迅速擴張，目前有各種各樣的設備正在開(kāi)發(fā)之中。 例如，用于手機的半導體與臺式電腦中所用的半導體不同，而“傳統”芯片設計目前仍在市場(chǎng)中占有一席之地，即便在更新型、性能更優(yōu)的芯片進(jìn)入市場(chǎng)很久以后也依然在生產(chǎn)。 盡管這些“傳統”的半導體材料(例如常用的介電二氧化硅)仍然在大量應用中，但是探索新型材料和替代這些傳統材料的步伐和廣度正以行業(yè)內前所未有的速度推進(jìn)。 因此，材料供應商必須能夠支持多代產(chǎn)品。
從歷史上講，半導體材料的單位工藝生命周期在多個(gè)技術(shù)節點(diǎn)上已經(jīng)有所延長(cháng)。 現在我們遇到的情況是，由于下一代設備開(kāi)發(fā)的推進(jìn)要求集成各種新型材料，以滿(mǎn)足性能標準，各代節點(diǎn)產(chǎn)品中所用的材料壽命縮短。 在存儲和邏輯應用的生產(chǎn)工藝中，二氧化鋁、二氧化鉿和二氧化鋯及復合硅酸鹽等材料的快速采用就是其中一例。 當我們審視沉積材料和過(guò)去幾年中，生產(chǎn) DRAM 設備時(shí)用于金屬-絕緣體-金屬 (MIM) 電容器的介電材料采用速率及后續所用的材料變化，這可能是最好的說(shuō)明。 在這一方面，化工行業(yè)的先驅企業(yè)已經(jīng)迅速從為高質(zhì)量的氧化鋁 (Al2O3) 共性非晶形膜提供解決方案發(fā)展到氧化鉿 (HfO2)，再到氧化鋯 (ZrO2)。 對于在半導體設備其它功能層采用和集成新型材料，我們認為從時(shí)間上看具有相似的發(fā)展趨勢。
今年七月，在舊金山舉行的 Semicon West 展會(huì )上，我們針對硅半導體基底的化學(xué)氣相沉積 (CVD) 和原子層沉積 (ALD) 工藝公開(kāi)了新的材料發(fā)展規劃。 規劃概述了當前及未來(lái)先進(jìn)的存儲和邏輯設備的發(fā)展道路，包括阻擋層、互連、介電材料和金屬，我們預期逐步推出，直至 2014 年完成。
