Catena di approvvigionamento: i nuovi materiali sostituiranno le attrezzature di produzione e diventeranno la principale forza trainante per migliorare le prestazioni dei chip
I dirigenti della catena di approvvigionamento hanno affermato che con l'avvicinarsi della pietra miliare di 2 nm, aziende come TSMC e Intel spingeranno al limite la loro attuale tecnologia di produzione e nuovi materiali e sostanze chimiche più avanzate svolgeranno un ruolo sempre più importante nel settore manifatturiero dei chip.
I dirigenti delle società di apparecchiature e materiali a semiconduttore Entegris e Merck hanno recentemente discusso di come la competizione di chip globale si evolverà mentre la legge di Moore rallenta.
James O'Neill, Chief Technology Officer di Entegris, ha dichiarato che nel raggiungere processi di produzione avanzati, non sono più attrezzature di produzione di chip che occupa la posizione centrale, ma materiali avanzati e soluzioni di pulizia."Credo che l'affermazione secondo cui l'innovazione materiale sia la principale forza trainante per migliorare le prestazioni è affidabile".
Anche Kai Beckmann, CEO di Merck Electronics, ha espresso la stessa opinione.Beckman ha dichiarato: "Ci stiamo spostando dall'era in cui le attrezzature erano più importanti per far avanzare la tecnologia negli ultimi due decenni (produzione di chip) al prossimo decennio, ciò che i nostri clienti chiamano l'età materiale. Le attrezzature sono ancora importanti, ma ora i materiali determinano tutto. "
Per i chip del processore, la concorrenza per la produzione su larga scala di nodi di 2 nm è iniziata entro il 2025, con giganti come TSMC, Samsung e Intel in una posizione di leader.Secondo vari tabini di roadmap di sviluppo, anche chip più complessi possono essere all'orizzonte.
Allo stesso tempo, i giganti dei chip di stoccaggio come Samsung, SK Hynix e Micron utilizzano la memoria Flash NAND 3D per ottenere scoperte tecnologiche, con l'obiettivo di produrre in definitiva fino a 500 strati di chip.Queste tre aziende attualmente producono oltre 230 strati di chip di stoccaggio.
Il progresso continuo in questi due campi non richiede solo attrezzature avanzate, ma anche nuove librerie di materiali all'avanguardia.Ad esempio, il salto nella produzione di chip logica a 2nm richiede un'architettura chip completamente nuova.In questa nuova architettura chiamata Ring Gate (GAA), i transistor sono impilati in modo 3D più complesso rispetto alle prime configurazioni planare.
O'Neill ha dichiarato che lo sviluppo di materiali per le nuove configurazioni di transistor, come le porte ad anello, richiede materiali innovativi per "coprire uniformemente la parte superiore, il fondo e i lati" e ha aggiunto che l'industria sta progettando metodi per "raggiungere questo obiettivo a livello atomico.".
Un altro motivo per cui i prodotti chimici stanno diventando sempre più importanti è la necessità di garantire una qualità stabile.O'Neill ha dichiarato che il rendimento della produzione è diventato estremamente importante nel determinare quali produttori hanno una competitività commerciale.Le sostanze chimiche ad alta purezza sono cruciali per garantire una produzione perfetta e ridurre al minimo i difetti.
Beckmann di Merck fornisce un altro esempio di evoluzione dei materiali nel settore: il rame è ampiamente utilizzato come strato conduttivo negli attuali processi di produzione di chip, ma l'industria sta esplorando nuovi materiali come il molibdeno per produrre chip più piccoli e più avanzati.
Ma l'innovazione continua porta all'aumento dei costi.Secondo International Business Strategies, una società di consulenza del settore dei chip, il costo di un singolo wafer da 2nm è alto fino a $ 30000, che è superiore del 50% rispetto alla generazione precedente (ovvero il processore 3nm utilizzato in iPhone 15 Pro).
James O'Neill, Chief Technology Officer di Entegris, ha dichiarato che nel raggiungere processi di produzione avanzati, non sono più attrezzature di produzione di chip che occupa la posizione centrale, ma materiali avanzati e soluzioni di pulizia."Credo che l'affermazione secondo cui l'innovazione materiale sia la principale forza trainante per migliorare le prestazioni è affidabile".
Anche Kai Beckmann, CEO di Merck Electronics, ha espresso la stessa opinione.Beckman ha dichiarato: "Ci stiamo spostando dall'era in cui le attrezzature erano più importanti per far avanzare la tecnologia negli ultimi due decenni (produzione di chip) al prossimo decennio, ciò che i nostri clienti chiamano l'età materiale. Le attrezzature sono ancora importanti, ma ora i materiali determinano tutto. "
Per i chip del processore, la concorrenza per la produzione su larga scala di nodi di 2 nm è iniziata entro il 2025, con giganti come TSMC, Samsung e Intel in una posizione di leader.Secondo vari tabini di roadmap di sviluppo, anche chip più complessi possono essere all'orizzonte.
Allo stesso tempo, i giganti dei chip di stoccaggio come Samsung, SK Hynix e Micron utilizzano la memoria Flash NAND 3D per ottenere scoperte tecnologiche, con l'obiettivo di produrre in definitiva fino a 500 strati di chip.Queste tre aziende attualmente producono oltre 230 strati di chip di stoccaggio.
Il progresso continuo in questi due campi non richiede solo attrezzature avanzate, ma anche nuove librerie di materiali all'avanguardia.Ad esempio, il salto nella produzione di chip logica a 2nm richiede un'architettura chip completamente nuova.In questa nuova architettura chiamata Ring Gate (GAA), i transistor sono impilati in modo 3D più complesso rispetto alle prime configurazioni planare.
O'Neill ha dichiarato che lo sviluppo di materiali per le nuove configurazioni di transistor, come le porte ad anello, richiede materiali innovativi per "coprire uniformemente la parte superiore, il fondo e i lati" e ha aggiunto che l'industria sta progettando metodi per "raggiungere questo obiettivo a livello atomico.".
Un altro motivo per cui i prodotti chimici stanno diventando sempre più importanti è la necessità di garantire una qualità stabile.O'Neill ha dichiarato che il rendimento della produzione è diventato estremamente importante nel determinare quali produttori hanno una competitività commerciale.Le sostanze chimiche ad alta purezza sono cruciali per garantire una produzione perfetta e ridurre al minimo i difetti.
Beckmann di Merck fornisce un altro esempio di evoluzione dei materiali nel settore: il rame è ampiamente utilizzato come strato conduttivo negli attuali processi di produzione di chip, ma l'industria sta esplorando nuovi materiali come il molibdeno per produrre chip più piccoli e più avanzati.
Ma l'innovazione continua porta all'aumento dei costi.Secondo International Business Strategies, una società di consulenza del settore dei chip, il costo di un singolo wafer da 2nm è alto fino a $ 30000, che è superiore del 50% rispetto alla generazione precedente (ovvero il processore 3nm utilizzato in iPhone 15 Pro).