TSMC, Intel und Samsung werden voraussichtlich in den kommenden Jahren Chips mit einer Strukturgröße von unter 2 nm (Angström) herstellen. Führende Vertreter der Halbleiterindustrie betonen jedoch, dass dieser Übergang ohne bedeutende Innovationen bei Halbleitermaterialien und -verfahren nicht möglich sein wird.
James O'Neill, technischer Direktor des Materiallieferanten Entegris (USA), erklärte, dass Lithographieanlagen nicht mehr der entscheidende Faktor für die Entwicklung bahnbrechender Halbleiterprozesse seien. Diese Rolle habe sich auf neue Materialien und fortschrittliche Reinigungslösungen verlagert, die bei der Bearbeitung von Siliziumwafern zum Einsatz kommen.
Laut James O'Neill werden Innovationen auf dem Gebiet der Materialien die entscheidenden Durchbrüche bei der Steigerung der Produktivität von Halbleiterbauteilen bringen.
Kai Beckmann, Vorstandsvorsitzender des deutschen Chemiekonzerns Merck, unterstützt diese Ansicht und erklärt, dass der Fortschritt im Halbleiterbereich seit mehr als 20 Jahren durch spezialisierte Lithographieanlagen bestimmt wurde, das kommende Jahrzehnt aber das „Materialzeitalter“ sein wird.
Hochentwickelte Geräte bleiben wichtig, doch neue Materialien werden den Unterschied ausmachen. Dies gilt nicht nur für mobile Chips, sondern auch für Speicherchips. So verwendet beispielsweise der 3D-NAND-Festkörperspeicher derzeit mehr als 230 Speicherschichten, und diese Zahl könnte zukünftig auf 500 Schichten steigen.
James O'Neill ist der Ansicht, dass Chemikalien der nächsten Generation für die chemische Verarbeitung in der Halbleiterchip-Herstellung die Fähigkeit bieten müssen, Siliziumelemente mit hoher Präzision auf atomarer Ebene zu verarbeiten.
Die Reinheit der verwendeten Lösungen ist von besonderer Bedeutung, da sie die Fehlerrate bei der Chipherstellung direkt beeinflusst.
Kupfer wird schon lange als Leiter verwendet, aber mit der Verkleinerung der Chipgrößen wurde die Suche nach neuen Materialien, ähnlich wie die Entdeckung und Anwendung von Molybdän, als Herausforderung für die gesamte Entwicklung der Halbleiterindustrie angesehen.
Die Umstellung auf neue Lithographiestandards wird voraussichtlich eine völlig neue Materialpalette erfordern, was erhebliche Investitionen nach sich zieht und es neuen Marktteilnehmern nahezu unmöglich macht, auf dem Halbleitermarkt Fuß zu fassen.
Bertrand Loy, CEO von Entegris, ist der Ansicht, dass die Wachstumsaussichten der Halbleiterindustrie auch weiterhin von den größten Unternehmen auf dem heutigen Markt bestimmt werden.
Große Unternehmen werden immer bereit sein, in neue Technologien zu investieren, da ihnen dies einen Wettbewerbsvorteil verschafft und ihnen die Möglichkeit gibt, ihren Konkurrenten einen Schritt voraus zu sein.
(laut 3dnews)
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