盡管當前金融業(yè)的低迷使全球的經濟增長普遍放緩，半導體繼續(xù)獨樹一幟，在日常生活中的應用變得愈加廣泛和多樣，比如交通運輸、計算機、智能家電、電話設備、數據通信、娛樂、成像及節(jié)能等領域。隨著消費性電子設備種類不斷增加，并且能夠執(zhí)行日益復雜的任務，電子產品制造商需要采用功耗低、體積小，且能提供最佳性能和功能的半導體設備。可以說，設備制造商能否繼續(xù)以可接受的設備單位生產成本實現更優(yōu)良的功能和性能，材料工程已經成為關鍵的促成要素。材料工程領域有越來越多的復雜難題通過采用先進的化學材料得到解決，而這些先進化學材料之所以能夠開發(fā)成功，正是各公司匯集資源、共享材料知識和工程研發(fā)，進行廣泛協作的結果。
最近以來，眾多半導體公司開始涉足關聯市場，以尋求新的發(fā)展機會(例如，高亮度發(fā)光二極管(HBLED)、光伏產品(PV))，這也給化工行業(yè)和材料供應商帶來重大機遇。這預示了特種化工行業(yè)有良好的長遠發(fā)展前景，而且有助于打破半導體行業(yè)傳統(tǒng)的“繁榮與蕭條”周期模式。
專為提供合適的材料解決方案而開發(fā)的化學技術(例如：先進圖膜、薄膜沉積)在電子工業(yè)及開發(fā)能夠支撐其自身快速演化的技術中發(fā)揮著越來越重要的作用。
研發(fā)，加強協作是關鍵
由于經濟低迷，半導體行業(yè)對成本審核越來越嚴格，并更加關注對整個供應鏈中擁有成本(COO)的控制。本著這一精神，研發(fā)工作仍在繼續(xù)，而材料開發(fā)依然是重中之重。確實，如果半導體行業(yè)要在降低日益上升的開發(fā)成本的條件下，解決以誘人的經濟性生產出先進的設備這個具有挑戰(zhàn)性的難題的同時繼續(xù)取得發(fā)展，在整個供應鏈開展更廣泛的協作對正在進行的研發(fā)工作中至關重要。
目前，采用電子元件的智能產品種類繁多，其應用可以說是讓人眼花繚亂，智能產品的蓬勃發(fā)展使得推動這些產品的設備“量身定制”方法應運而生。在這種涓滴效應下，材料供應商們正在醞釀范圍更廣的材料和化工產品，專門為根據設計參數的要求制造各種設備量身打造。
這種考慮更加促使改變所用的材料或用于實現一個可行的集成解決方案的制造工藝成為首選。設備物理性能的限制和/或所用的制造方法，例如，從PVD改為CVD，再到ALD沉積技術，正愈加促使廠商改變材料。當然，所有這一切都必須在平衡合理的成本收益方案的前提下完成。
半導體材料的趨勢
微電子“生態(tài)系統(tǒng)”一直在迅速擴張，目前有各種各樣的設備正在開發(fā)之中。例如，用于手機的半導體與臺式電腦中所用的半導體不同，而“傳統(tǒng)”芯片設計目前仍在市場中占有一席之地，即便在更新型、性能更優(yōu)的芯片進入市場很久以后也依然在生產。盡管這些“傳統(tǒng)”的半導體材料(例如常用的介電二氧化硅)仍然在大量應用中，但是探索新型材料和替代這些傳統(tǒng)材料的步伐和廣度正以行業(yè)內前所未有的速度推進。因此，材料供應商必須能夠支持多代產品。
從歷史上講，半導體材料的單位工藝生命周期在多個技術節(jié)點上已經有所延長?，F在我們遇到的情況是，由于下一代設備開發(fā)的推進要求集成各種新型材料，以滿足性能標準，各代節(jié)點產品中所用的材料壽命縮短。在存儲和邏輯應用的生產工藝中，二氧化鋁、二氧化鉿和二氧化鋯及復合硅酸鹽等材料的快速采用就是其中一例。當我們審視沉積材料和過去幾年中，生產DRAM設備時用于金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器的介電材料采用速率及后續(xù)所用的材料變化，這可能是最好的說明。在這一方面，化工行業(yè)的先驅企業(yè)已經迅速從為高質量的氧化鋁(Al2O3)共性非晶形膜提供解決方案發(fā)展到氧化鉿(HfO2)，再到氧化鋯(ZrO2)。對于在半導體設備其它功能層采用和集成新型材料，我們認為從時間上看具有相似的發(fā)展趨勢。
今年七月，在舊金山舉行的SemiconWest展會上，我們針對硅半導體基底的化學氣相沉積(CVD)和原子層沉積(ALD)工藝公開了新的材料發(fā)展規(guī)劃。規(guī)劃(圖1)概述了當前及未來先進的存儲和邏輯設備的發(fā)展道路，包括阻擋層、互連、介電材料和金屬，我們預期逐步推出，直至2014年完成。
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