電子材料出現(xiàn)融合趨勢，協(xié)作和多樣化日趨重要

　　盡管當(dāng)前金融業(yè)的低迷使全球的經(jīng)濟(jì)增長普遍放緩，半導(dǎo)體繼續(xù)獨(dú)樹一幟，在日常生活中的應(yīng)用變得愈加廣泛和多樣，比如交通運(yùn)輸、計(jì)算機(jī)、智能家電、電話設(shè)備、數(shù)據(jù)通信、娛樂、成像及節(jié)能等領(lǐng)域。 隨著消費(fèi)性電子設(shè)備種類不斷增加，并且能夠執(zhí)行日益復(fù)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(dǎo)體設(shè)備。 可以說，設(shè)備制造商能否繼續(xù)以可接受的設(shè)備單位生產(chǎn)成本實(shí)現(xiàn)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)域有越來越多的復(fù)雜難題通過采用先進(jìn)的化學(xué)材料得到解決，而這些先進(jìn)化學(xué)材料之所以能夠開發(fā)成功，正是各公司匯集資源、共享材料知識(shí)和工程研發(fā)，進(jìn)行廣泛協(xié)作的結(jié)果。

　　最近以來，眾多半導(dǎo)體公司開始涉足關(guān)聯(lián)市場，以尋求新的發(fā)展機(jī)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(yīng)商帶來重大機(jī)遇。 這預(yù)示了特種化工行業(yè)有良好的長遠(yuǎn)發(fā)展前景，而且有助于打破半導(dǎo)體行業(yè)傳統(tǒng)的“繁榮與蕭條”周期模式。

　　專為提供合適的材料解決方案而開發(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)及開發(fā)能夠支撐其自身快速演化的技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　研發(fā)，加強(qiáng)協(xié)作是關(guān)鍵

　　由于經(jīng)濟(jì)低迷，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)成本審核越來越嚴(yán)格，并更加關(guān)注對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈中擁有成本 (COO) 的控制。 本著這一精神，研發(fā)工作仍在繼續(xù)，而材料開發(fā)依然是重中之重。 確實(shí)，如果半導(dǎo)體行業(yè)要在降低日益上升的開發(fā)成本的條件下，解決以誘人的經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)出先進(jìn)的設(shè)備這個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題的同時(shí)繼續(xù)取得發(fā)展，在整個(gè)供應(yīng)鏈開展更廣泛的協(xié)作對(duì)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)品種類繁多，其應(yīng)用可以說是讓人眼花繚亂，智能產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展使得推動(dòng)這些產(chǎn)品的設(shè)備“量身定制”方法應(yīng)運(yùn)而生。 在這種涓滴效應(yīng)下，材料供應(yīng)商們正在醞釀范圍更廣的材料和化工產(chǎn)品，專門為根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)的要求制造各種設(shè)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(xiàn)一個(gè)可行的集成解決方案的制造工藝成為首選。 設(shè)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)，正愈加促使廠商改變材料。 當(dāng)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(dǎo)體材料的趨勢

　　微電子“生態(tài)系統(tǒng)”一直在迅速擴(kuò)張，目前有各種各樣的設(shè)備正在開發(fā)之中。 例如，用于手機(jī)的半導(dǎo)體與臺(tái)式電腦中所用的半導(dǎo)體不同，而“傳統(tǒng)”芯片設(shè)計(jì)目前仍在市場中占有一席之地，即便在更新型、性能更優(yōu)的芯片進(jìn)入市場很久以后也依然在生產(chǎn)。 盡管這些“傳統(tǒng)”的半導(dǎo)體材料(例如常用的介電二氧化硅)仍然在大量應(yīng)用中，但是探索新型材料和替代這些傳統(tǒng)材料的步伐和廣度正以行業(yè)內(nèi)前所未有的速度推進(jìn)。 因此，材料供應(yīng)商必須能夠支持多代產(chǎn)品。

　　從歷史上講，半導(dǎo)體材料的單位工藝生命周期在多個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)上已經(jīng)有所延長。 現(xiàn)在我們遇到的情況是，由于下一代設(shè)備開發(fā)的推進(jìn)要求集成各種新型材料，以滿足性能標(biāo)準(zhǔn)，各代節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品中所用的材料壽命縮短。 在存儲(chǔ)和邏輯應(yīng)用的生產(chǎn)工藝中，二氧化鋁、二氧化鉿和二氧化鋯及復(fù)合硅酸鹽等材料的快速采用就是其中一例。 當(dāng)我們審視沉積材料和過去幾年中，生產(chǎn) DRAM 設(shè)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(xù)所用的材料變化，這可能是最好的說明。 在這一方面，化工行業(yè)的先驅(qū)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(duì)于在半導(dǎo)體設(shè)備其它功能層采用和集成新型材料，我們認(rèn)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(duì)硅半導(dǎo)體基底的化學(xué)氣相沉積 (CVD) 和原子層沉積 (ALD) 工藝公開了新的材料發(fā)展規(guī)劃。 規(guī)劃(圖 1 )概述了當(dāng)前及未來先進(jìn)的存儲(chǔ)和邏輯設(shè)備的發(fā)展道路，包括阻擋層、互連、介電材料和金屬，我們預(yù)期逐步推出，直至 2014 年完成。