Neue Materialien werden den Erfolg des Übergangs zur Halbleitertechnologie bestimmen

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In der kommenden Zeit wird sich der Wettbewerb unter den führenden Halbleiterherstellern auf die Bereiche neue Materialien und Chemikalien konzentrieren.

TSMC, Intel und Samsung werden in den kommenden Jahren voraussichtlich Lithografiechips mit einer Auflösung von unter 2 nm produzieren. Führungskräfte der Halbleiterindustrie sind der Ansicht, dass dieser Übergang ohne bedeutende Innovationen bei Halbleitermaterialien und -chemie unmöglich sein wird.

James O'Neill, technischer Direktor des Materiallieferanten Entegris (USA), sagte, dass Lithografie-Geräte nicht mehr der entscheidende Faktor für bahnbrechende Halbleiterprozesse seien. Diese Rolle sei inzwischen auf neue Materialien und fortschrittliche Reinigungslösungen verlagert, die bei der Verarbeitung von Silizium-Wafern zum Einsatz kommen.

Laut James O'Neill sind es Innovationen im Materialbereich, die Durchbrüche bei der Steigerung der Produktivität von Halbleiterkomponenten bringen werden.

Kai Beckmann, Vorstandsvorsitzender des deutschen Chemiekonzerns Merck, unterstützt diese Ansicht und erklärt, dass der Fortschritt im Halbleiterbereich seit mehr als 20 Jahren von spezialisierten Lithografiegeräten bestimmt werde, das kommende Jahrzehnt jedoch das „Materialzeitalter“ sein werde.

Anspruchsvolle Geräte werden weiterhin wichtig sein, doch neue Materialien werden den Unterschied machen. Das gilt nicht nur für mobile Chips, sondern auch für Speicherchips. Beispielsweise verwendet 3D-NAND-Solid-State-Speicher derzeit mehr als 230 Speicherschichten, und in Zukunft könnte diese Zahl auf 500 Schichten steigen.

James O'Neill ist davon überzeugt, dass Chemikalien der nächsten Generation für die chemische Verarbeitung bei der Herstellung von Halbleiterchips die Fähigkeit bieten müssen, Siliziumelemente mit hoher Präzision auf atomarer Ebene zu verarbeiten.

Dabei kommt der Reinheit der verwendeten Lösungen eine besondere Bedeutung zu, da diese die Fehlerrate bei der Chipherstellung direkt beeinflusst.

Kupfer wird seit langem als Leiter verwendet, doch angesichts der immer kleiner werdenden Chipgrößen stellt die Suche nach neuen Materialien – ähnlich wie die Entdeckung und Anwendung von Molybdän – eine Herausforderung für die gesamte Entwicklung der Halbleiterindustrie dar.

Die Umstellung auf neue Lithografiestandards wird wahrscheinlich einen völlig neuen Satz an Materialien erfordern, was wiederum erhebliche Investitionen erfordert und es neuen Akteuren nahezu unmöglich macht, auf dem Halbleitermarkt Fuß zu fassen.

Bertrand Loy, CEO von Entegris, ist davon überzeugt, dass die Wachstumsaussichten der Halbleiterindustrie auch weiterhin von den größten Unternehmen auf dem heutigen Markt geprägt werden.

Große Unternehmen werden immer bereit sein, in neue Technologien zu investieren, da ihnen dies einen Wettbewerbsvorteil und die Möglichkeit verschafft, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.

(laut 3dnews)

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