EUV+三五族半導體材料能否助英特爾重回摩爾定律

2016/4/6

      英特爾在14納米及10納米製程推進出現延遲，已影響到處理器推進時程，也讓業界及市場質疑：摩爾定律是否已達極限？不過英特爾仍積極尋求在7納米時代重回摩爾定律的方法，其中兩大武器，分別是被視為重大微影技術世代交替的極紫外光（EUV）,以及開始裁員工包括砷化銦稼（InGaAs）及磷化銦（InP）等三五族半導體材料。

       摩爾定律能否持續走下去，關鍵在於微影技術難度越來越高。目前包括英特爾、台積電、三星等大廠，主要採用多重曝光（multi-patterning）的浸潤式微影（immersion lithography）技術，但當製程技術走到10納米時代時，高密度的邏輯IC需要進行至少4次的曝光製程，製造成本自然大幅拉高。

       為了解決微影曝光製程的成本問題，半導體大廠近幾年已著手進行EUV微影技術的研發，近一年來，EUV技術雖然有明顯突破，但在量產上仍未達到該有的經濟規模。不過，根據EUV設備大廠艾司摩爾（ASML）的說明，今年若能將每日曝光晶圓產能提高到超過1500片，將有助於業界開始採用EUV技術。

       英特爾已規劃在7納米製程開始採用EUV技術，若是可以達到量產經濟規模，則英特爾可望在7納米時代重回摩爾定律的循環。至於台積電部分，已計劃在7納米開始進行試產，若是一切順利，將可在5納米時代開始導入EUV技術。不論英特爾或是台積電，EUV量產的時間點約落在2020年左右。

       半導體材料也是延續摩爾定律的重要改變。英特爾已開始試著採用包括砷化銦稼（InGaAs）及磷化銦（InP）等三五族半導體材料，希望能夠在7納米之後進行材料上的改變，只要能重回摩爾定律的循環，英特爾的處理器發展策略就可回到兩年循環的軌道。

      台積電16納米開始採用鰭式場效電晶體（FinFET）製程，二10納米及7納米時代將延續採用FinFET技術，而到5納米之後，也已計劃更改半導體材料。據了解，台積電很有可能會在5納米時代採用InGaAs的三五族半導體材料，來維持摩爾定律的有效性。