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半导体材料改善对芯片性能提升至关重要

发布时间:2020-07-21 18:47:07 阅读: 来源:玻璃砂厂家

半导体设备大厂应材(Applied Materials)的磊晶设备部门主管Schubert Chu表示,半导体材料的改善在每个制程节点对IC性能提升的贡献度达近90%,该数字在2000年时仅15%。

Chu在近日于美国举行的Semicon West展会上接受访问时表示,在智慧型手机与平板装置成为电子产业链需求主力的「行动时代」,半导体元件设计的焦点集中于在提升电晶体性能的同时,也需要降低元件的功耗;而在过去的「PC时代」,功耗通常都不是最大的考量。

应材近日发表针对NMOS电晶体应用全新开发的CenturaRP系列磊晶系统;所谓的NMOS电晶体是一种MOS电晶体,其活性载子(activecarriers)是在p型矽基板上静电形成的n通道中,流经n型源极与汲极区域的电子流。

根据Gartner的估计,在2012年,整体磊晶设备市场规模约5.9亿美元,成长速度高于其余晶圆制造前段设备,而该趋势可望持续发展。

Chu表示,磊晶沉积设备在过去十年有大幅度进展;应材在十年前就是该市场的领导者,市占率达八成,磊晶设备主要销售给晶圆片供应商。但今日,因为该技术能改善行动处理器性能,应材因此售出更多系统,晶圆代工厂是最大的客户群。

根据Chu指出,现在的半导体制程需要经过数个磊晶步骤,而且随着晶片供应商认为该技术具备能改善其元件性能的潜力,未来的需求将会更大。应材将磊晶定义为沉积或是生长单晶矽薄膜,该沉积薄膜呈现晶格架构且与基板的方向一致。

Chu指出,在PMOS磊晶制程之外再布置一道NMOS磊晶制程,能让晶圆代工厂进一步改善下一代元件的性能;这种新的制程已经获得数家客户采用。

自90奈米节点以来,采用以原位掺杂(in-situdoping)的应变选择性磊晶薄膜(strained selective epifilm),就可改善电子迁移率并降低PMOS电晶体内的电阻,提升晶片速度;Chu表示,在NMOS电晶体提供选择性磊晶,也能达到类似的效果并加强整体晶片性能。

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