半導(dǎo)體工藝微細(xì)化遇阻

　　英特爾在22nm工藝中導(dǎo)入三維晶體管，其他公司從15mm工藝開(kāi)始導(dǎo)入

　　2011年，半導(dǎo)體工藝相關(guān)的最大話題就是三維晶體管的實(shí)用化。英特爾公司2011年5月宣布將采用三維晶體管。該公司的三維晶體管“Tri-Gate”的構(gòu)造與Fin FET相近，在通道兩側(cè)和上部三個(gè)方向設(shè)置了柵極電極。將用于2011年底開(kāi)始量產(chǎn)的22nm微處理器。

　　而TSMC和GLOBALFOUNDRIES等很多業(yè)內(nèi)企業(yè)均表示將從2014年前后開(kāi)始量產(chǎn)的15nm工藝開(kāi)始導(dǎo)入三維晶體管。關(guān)于這種差異，TSMC表示，“根據(jù)我們的研究結(jié)果，20nm以前利用平面構(gòu)造就能充分發(fā)揮性能”。另外TSMC還承認(rèn)，如果導(dǎo)入三維晶體管，在設(shè)計(jì)支持方面會(huì)產(chǎn)生巨大負(fù)擔(dān)。22/20nm工藝?yán)闷矫鏄?gòu)造和三維構(gòu)造均能實(shí)現(xiàn)所需的性能，英特爾公司由于是制造自公司的芯片，設(shè)計(jì)支持負(fù)荷較輕，而TSMC和GLOBALFOUNDRIES是承包其他公司的芯片制造，設(shè)計(jì)支持比較重要。極有可能是這種業(yè)務(wù)形態(tài)的差異使得三維晶體管的導(dǎo)入時(shí)間不一致的。

　　另外，將來(lái)不僅是晶體管構(gòu)造，其組成也會(huì)大幅發(fā)生變化。為提高晶體管的性能，正考慮將長(zhǎng)期以來(lái)一直使用的硅(Si)換成鍺(Ge)及III-IV族材料。通過(guò)推進(jìn)這種改良，晶體管技術(shù)有望微細(xì)化至8nm。

　　TSMC宣布建設(shè)450mm晶圓量產(chǎn)線

　　TSMC公司于2011年1月27日宣布了建設(shè)450mm晶圓量產(chǎn)線的計(jì)劃。首先，2013～2014年將建設(shè)面向20nm工藝的試產(chǎn)線(Pilot Line)。將在臺(tái)灣新竹“Fab12”的Phase6導(dǎo)入支持450mm晶圓的生產(chǎn)設(shè)備。計(jì)劃2015～2016年建設(shè)量產(chǎn)線，將在臺(tái)中“Fab15”的Phase5導(dǎo)入相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備。

　　450mm晶圓相關(guān)技術(shù)正作為重點(diǎn)項(xiàng)目由業(yè)內(nèi)聯(lián)盟推進(jìn)開(kāi)發(fā)。作為其中一環(huán)，英特爾、美國(guó)IBM、GLOBALFOUNDRIES、TSMC以及韓國(guó)三星電子五家公司針對(duì)450mm晶圓實(shí)施了聯(lián)合項(xiàng)目。五家公司將統(tǒng)一步調(diào)，加速?gòu)默F(xiàn)有的300mm晶圓向新一代450mm晶圓過(guò)渡。

　　不過(guò)，450mm晶圓相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)在2011年迎來(lái)了所謂的“青黃不接時(shí)期”。這是因?yàn)?，在大口徑化技術(shù)開(kāi)發(fā)初期階段所需的晶圓和搬運(yùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以及與其相關(guān)的工廠自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)化取得發(fā)展的同時(shí)，工藝裝置的開(kāi)發(fā)及初見(jiàn)成效的時(shí)間是在今后。

　　因此，在2011年底舉行的“Semicon Japan 2011”上基本沒(méi)看到450mm晶圓相關(guān)的新展示。當(dāng)然，450mm晶圓相關(guān)的展示有很多。還展示了450mm晶圓用搬運(yùn)系統(tǒng)、搬運(yùn)機(jī)器人、晶圓夾頭、晶圓加熱器以及支持450mm晶圓的濺射靶。不過(guò)，據(jù)說(shuō)這些全部是2010年展示過(guò)的產(chǎn)品。