Försörjningskedja: Nya material kommer att ersätta tillverkningsutrustning och bli den viktigaste drivkraften för att förbättra chipprestanda
Leveranser av leveranskedjan har sagt att när 2nm milstolp närmar sig kommer företag som TSMC och Intel att driva sin nuvarande produktionsteknologi till gränsen och nya material och mer avancerade kemikalier kommer att spela en allt viktigare roll i chiptillverkningsindustrin.
Chefer från halvledarutrustning och materialföretag Entegris och Merck diskuterade nyligen hur den globala chiptävlingen kommer att utvecklas när Moores lag bromsar.
James O'Neill, teknikchef för Entegris, uppgav att det inte längre är Chip Manufacturing Equipment, utan avancerade material och rengöringslösningar."Jag tror att uttalandet om att materiell innovation är den viktigaste drivkraften för att förbättra prestandan är tillförlitlig."
Kai Beckmann, VD för Merck Electronics, uttryckte också samma åsikt.Beckman sa: "Vi flyttar från den era där utrustning var viktigast för att främja teknik under de senaste två decennierna (chiptillverkning) till det kommande decenniet, vad våra kunder kallar materialåldern. Utrustning är fortfarande viktigt, men nu bestämmer material allt. "
För processorchips har konkurrensen om storskalig produktion av 2nm noder påbörjats år 2025, med jättar som TSMC, Samsung och Intel i en ledande position.Enligt olika vägkartor kan mer komplexa chips också vara i horisonten.
Samtidigt använder lagringschipjättar som Samsung, SK Hynix och Micron 3D NAND -flashminne för att uppnå tekniska genombrott, med målet att slutligen producera upp till 500 lager chips.Dessa tre företag producerar för närvarande över 230 lager lagringschips.
Den kontinuerliga framstegen inom dessa två fält kräver inte bara avancerad utrustning, utan också nya banbrytande materialbibliotek.Till exempel kräver språnget i logikchipproduktionen till 2nm en helt ny chiparkitektur.I denna nya arkitektur som kallas Ring Gate (GAA) staplas transistorer på ett mer komplext 3D -sätt än tidiga plana konfigurationer.
O'Neill uppgav att utvecklingsmaterial för nya transistorkonfigurationer, såsom ringgrindar, kräver innovativa material för att "enhetligt täcka topp, botten och sidor" och tillade att branschen utformar metoder för att "uppnå detta på atomnivå.".
En annan anledning till att kemikalier blir allt viktigare är behovet av att säkerställa stabil kvalitet.O'Neill uppgav att produktionsavkastningen har blivit oerhört viktig för att bestämma vilka tillverkare som har kommersiell konkurrenskraft.Kemikalier med hög renhet är avgörande för att säkerställa perfekt produktion och minimera defekter.
Beckmann från Merck ger ett annat exempel på materialutveckling i branschen: koppar används allmänt som ett ledande lager i nuvarande chiptillverkningsprocesser, men branschen undersöker nya material som molybden för att tillverka mindre och mer avancerade chips.
Men kontinuerlig innovation leder till stigande kostnader.Enligt International Business Strategies, ett CHIP -branschkonsultföretag, är kostnaden för en enda 2nm -skiva så hög som $ 30000, vilket är 50% högre än föregående generation (dvs 3NM -processorn som används i iPhone 15 Pro).
James O'Neill, teknikchef för Entegris, uppgav att det inte längre är Chip Manufacturing Equipment, utan avancerade material och rengöringslösningar."Jag tror att uttalandet om att materiell innovation är den viktigaste drivkraften för att förbättra prestandan är tillförlitlig."
Kai Beckmann, VD för Merck Electronics, uttryckte också samma åsikt.Beckman sa: "Vi flyttar från den era där utrustning var viktigast för att främja teknik under de senaste två decennierna (chiptillverkning) till det kommande decenniet, vad våra kunder kallar materialåldern. Utrustning är fortfarande viktigt, men nu bestämmer material allt. "
För processorchips har konkurrensen om storskalig produktion av 2nm noder påbörjats år 2025, med jättar som TSMC, Samsung och Intel i en ledande position.Enligt olika vägkartor kan mer komplexa chips också vara i horisonten.
Samtidigt använder lagringschipjättar som Samsung, SK Hynix och Micron 3D NAND -flashminne för att uppnå tekniska genombrott, med målet att slutligen producera upp till 500 lager chips.Dessa tre företag producerar för närvarande över 230 lager lagringschips.
Den kontinuerliga framstegen inom dessa två fält kräver inte bara avancerad utrustning, utan också nya banbrytande materialbibliotek.Till exempel kräver språnget i logikchipproduktionen till 2nm en helt ny chiparkitektur.I denna nya arkitektur som kallas Ring Gate (GAA) staplas transistorer på ett mer komplext 3D -sätt än tidiga plana konfigurationer.
O'Neill uppgav att utvecklingsmaterial för nya transistorkonfigurationer, såsom ringgrindar, kräver innovativa material för att "enhetligt täcka topp, botten och sidor" och tillade att branschen utformar metoder för att "uppnå detta på atomnivå.".
En annan anledning till att kemikalier blir allt viktigare är behovet av att säkerställa stabil kvalitet.O'Neill uppgav att produktionsavkastningen har blivit oerhört viktig för att bestämma vilka tillverkare som har kommersiell konkurrenskraft.Kemikalier med hög renhet är avgörande för att säkerställa perfekt produktion och minimera defekter.
Beckmann från Merck ger ett annat exempel på materialutveckling i branschen: koppar används allmänt som ett ledande lager i nuvarande chiptillverkningsprocesser, men branschen undersöker nya material som molybden för att tillverka mindre och mer avancerade chips.
Men kontinuerlig innovation leder till stigande kostnader.Enligt International Business Strategies, ett CHIP -branschkonsultföretag, är kostnaden för en enda 2nm -skiva så hög som $ 30000, vilket är 50% högre än föregående generation (dvs 3NM -processorn som används i iPhone 15 Pro).