供应链：新材料将替代制造设备 成为芯片性能提升主要驱动力

集微网消息，供应链高管表示，随着2nm里程碑的临近，台积电和英特尔等公司将当前生产技术推向极限，新材料和更先进的化学品将在芯片制造行业发挥越来越重要的作用。

半导体设备及材料公司英特格（Entegris）和默克公司（Merck）的高管近日讨论了随着摩尔定律放缓，全球芯片竞赛如何演变。

Entegris首席技术官James O'Neill表示，在实现先进生产工艺方面，占据中心位置的不再是芯片制造设备，而是先进材料和清洁解决方案，“我认为材料创新是提高性能的主要驱动力这一说法是可靠的。”

默克电子业务CEO凯·贝克曼（Kai Beckmann）也表达了同样的观点。贝克曼说：“我们正在从过去二十年（芯片制造）设备对于推进技术最重要的时代转向下一个十年，即我们的客户所说的材料时代。设备仍然很重要，但现在材料决定了一切。”

对于处理器芯片，到2025年大规模生产2nm节点的竞赛已经开始，台积电、三星和英特尔等巨头处于领先地位。根据各种开发路线图，更复杂的芯片也可能即将出现。

与此同时，三星、SK海力士和美光等存储芯片巨头正在利用3D NAND闪存实现技术突破，目标是最终生产出多达500层的芯片。这三家公司目前生产的存储芯片层数超过230层。

这两个领域的不断进步不仅需要先进的设备，还需要全新的尖端材料库。例如，逻辑芯片生产跃升至2nm，需要全新的芯片架构。在这种称为环栅（GAA）的新架构中，晶体管以比早期平面配置更复杂的3D方式堆叠。

O'Neill称，开发用于新型晶体管配置（例如环栅）的材料需要创新材料“均匀地覆盖顶部、底部和侧面”，并补充说业界正在设计方法以“在原子水平上做到这一点”。

化学品变得越来越重要的另一种原因是需要确保稳定的质量。O'Neill表示，生产良率对于确定哪些厂商具有商业竞争力变得极其重要。高纯度化学品对于确保完美生产和最大限度减少缺陷至关重要。

默克公司的Beckmann给出了该行业材料演变的另一个例子：铜在当前芯片制造工艺中被广泛用作导电层，但为了制造更小、更先进的芯片，该行业正在探索钼等新材料。

但持续创新导致成本攀升。据芯片行业咨询公司International Business Strategies估计，单片2nm晶圆成本高达3万美元，比上一代（即iPhone 15 Pro使用的3nm处理器）高出50%。

（校对/孙乐）