半導体が2 nm時代に突入化学品・材料会社は「我々の役割はさらに大きくなるだろう」と叫んでいる

18010063851 · 发表于 2023-12-28 11:42:38

2023年末には、オランダのフォトリソグラフィ大手アスマが初の高開口極紫外線フォトリソグラフィを納入し、世界の半導体業界が2 nmに向けて重要な一歩を踏み出すことを意味している。
（出所：X）
インテルが2024年に2 nmプロセス量産に参入すると誓ったことで、投資市場も半導体業界に注目する機会に追われている。モルガン・スタンレーは最新の2024年のテーマ投資報告書で、インテル、マイクロソフトも「世界24大強気株リスト」に入れた。
しかし、市場がフォトリソグラフィメーカーやチップメーカーに焦点を当てている間に、複数の材料や化学メーカーが飛び出してきて、投資家たちに注意を促し始めた。2 nm時代には、私たちの役割はもっと重要になるだろう！
この話はどう言いますか。
最新発表のインタビューで、米株式上場企業のエンテグリス（Entegris）のジェームズ・オニール最高技術責任者は、現在先進的な生産プロセスを実現する過程で、ステージの中心を占めるのはチップを製造する機械ではなく、先進的な材料とクリーニングソリューションだと述べた。
オニール氏は、「30年前は、すべてリソグラフィ装置がトランジスタを小さくする（性能を高める）ことと関係があったが、今日になって、材料革新が性能を高める主な駆動力であると主張するのは堅実な主張になるだろう」と述べた。
ドイツのメルク・グループ（Merck）の電子事業最高経営責任者Kai Beckmann氏は、率直には言っていないが、このような見方も認めている。Beckmann氏によると、現在、電子業界は過去20年間ツールに頼って技術を推進してきた時代から、いわゆる「材料時代」の次の10年に移りつつあるという。
2025年に大規模量産が期待される2 nmチップにとって、チップの設計自体はさらに複雑になっている。人類が22 nmノードを突破した時、伝統的な平面型トランジスタはフィン構造（FinFET）に取って代わられ始め、3 nmノードになると、全周回ゲートトランジスタ（Gate-All-Around FET）はまた業界の第一選択案となった。見取り図からもわかるように、現在、チップ内のトランジスタはより複雑な方法でスタックされている。
（三種類の構造概略図、出所：三星）
ストレージチップの1つで説明が容易になり、サムスン、SKハイニックス、美光などのメーカーが3 D NAND分野で競争している--誰のチップよりも多くの積層が行われている。現在、この3社が生産しているチップ層数は230層まで積層でき、1 ~ 2年以内に300層を突破するよう努力している。スタックされた階層の数が多くなると、ストレージの容量も大きくなります。同時に、業界内でも3 Dフラッシュメモリチップの発展を積極的に模索している。
この2つの分野でさらなる発展を遂げるには、より複雑なフォトリソグラフィだけでなく、新しい先端材料も必要です。
オニール氏は3 Dトランジスタに応用される化学品を「ヘリコプターに乗ってニューヨーク市にペンキを吹き付ける」ことにたとえた。建物の上部、側面、水平な街に吹き付ける材料の属性を制御する必要があり、仕事が終わった後も街を整理する能力が必要だ。GAAなどの新しいトランジスタ構造にとっても、上部、底部、側面を均一にカバーするための新しい革新的な材料を開発する必要があります。現在、材料業界は原子スケールからそれを実現する方法を考えている。
化学品がより重要になるもう1つの理由は、チップ会社のビジネス競争力にとって重要な生産の良率に基づくことである。オニール氏は、高純度化学品は瑕疵のない生産を確保し、欠陥を最小化するために重要であると述べた。
Beckmannも別の例を挙げている：現在のチップ製造過程では、銅は導電層として広く用いられているが、より小さく先進的なチップを製造するために、業界ではモリブデンのような新材料を探索している。
もちろん、イノベーションという2つの文字は安さとは通常関係ありません。現在の業界の予想によると、1つの2ナノウエハのコストは3万ドルに達する可能性があり、現在最先端のiPhone 15 Proプロセッサー（3 nm）より50%高い。現在のAI業界と同様に、強者が強くなればなるほど、この業界の基調になる可能性が高い。
英テグのバートランド・ロイド最高経営責任者は、高度に資本が集中している業界だと総括した。彼は同じ傾向が続くと予想しています。マスの大きい会社はより強くなり、投資を続けたいと考えています。これは彼らの競争優位性の源になるからです。

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