半导体技术进入10奈米时代 面临2大挑战
已有 125 次阅读 2012-02-09 11:48
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°C)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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