半導體技術(shù)進(jìn)入10納米世代材料、機臺將是2大挑戰

        半導體產(chǎn)業(yè)制程演進(jìn)速度愈來(lái)愈快，英特爾 (Intel) 22納米制程即將進(jìn)入量產(chǎn)，臺積電制程技術(shù)也進(jìn)入28納米，DRAM技術(shù)制程年底進(jìn)入30納米，2012年將進(jìn)入20納米世代，而NAND Flash產(chǎn)業(yè)制程在2011年則是26、27納米制程，2012年將進(jìn)入20、19納米制程，半導體業(yè)者預計未來(lái)2、3年會(huì )進(jìn)入14納米制程世代。

        半導體業(yè)者表示，制程技術(shù)愈往下微縮，尤其是半導體制程技術(shù)在進(jìn)入10納米制程以下，新機臺和新材料會(huì )是半導體業(yè)者面臨的2大挑戰，以新機臺設備為例，超紫外光微影(EUV)價(jià)格昂貴，對于半導體業(yè)者而言相當頭痛，平均1臺EUV機臺設備要1億美元，折合新臺幣要30億元左右，對晶圓廠(chǎng)而言是非常高價(jià)的投資。

        臺積電研發(fā)資深副總蔣尚義曾表示，臺積電在14納米制程還未決定采用哪里一種機臺設備，EUV機臺效率讓晶圓產(chǎn)出不如預期，半導體制程技術(shù)未來(lái)不論是用EUV技術(shù)或是多電子光束無(wú)光罩微影技術(shù)(MEB)，半導體設備端都是很大問(wèn)題，需要再加把勁。

        半導體材料方面，國研院國家納米元件實(shí)驗室表示，相較于矽基材，純鍺材料的晶體管運行速度可提升2~4倍，而「三角型鍺鰭式晶體管」技術(shù)則可克服矽基材上鍺通道會(huì )出現缺陷的問(wèn)題，可實(shí)現10納米晶體管元件；再者，「銀金屬直立導線(xiàn)技術(shù)」則是利用底部成長(cháng)(bottom-up)方式，突破傳統鎢金屬栓塞結構在尺寸微縮時(shí)的制程瓶頸。

        國家納米元件實(shí)驗室分析，銀是目前電阻值最低的金屬，可符合10納米世代金屬導線(xiàn)制程需求。

        再者，在矽芯片上制作綠色環(huán)保雙面入光型高效率太陽(yáng)能電池，結合銅銦鎵硒薄膜晶體管技術(shù)，可開(kāi)發(fā)「自供電力線(xiàn)路模塊的矽基太陽(yáng)能元件」，包含多項與集成電路后段連導線(xiàn)兼容的關(guān)鍵技術(shù)，包括低溫(~400°C)銅銦鎵硒薄膜共蒸鍍技術(shù)、無(wú)鈉無(wú)鎘綠色環(huán)保制程技術(shù)和高光采集率表面粗糙化技術(shù)，可緊密與半導體產(chǎn)業(yè)及技術(shù)結合。