サプライチェーン：新しい材料は製造機器に取って代わり、チップのパフォーマンスを改善するための主要な原動力になります

半導体機器および材料会社の幹部は、ムーアの法律が遅くなるにつれてグローバルチップ競争がどのように進化するかについて最近議論しました。

Entegrisの最高技術責任者であるJames O'Neillは、高度な生産プロセスを達成する際に、中心的な位置を占めるチップ製造装置ではなく、高度な材料と洗浄ソリューションであると述べました。「物質的な革新がパフォーマンスを改善するための主な原動力であるという声明は信頼できると思います。」

Merck ElectronicsのCEOであるKai Beckmannも同じ見解を表明しました。ベックマンは、「私たちは、過去20年間で技術を進めるために機器が最も重要であった時代から、次の10年間、顧客が材料時代と呼ぶものに移行しています。。」

プロセッサチップの場合、2NMノードの大規模生産の競争は2025年までに開始され、TSMC、サムスン、インテルなどの巨人が主要な位置にあります。さまざまな開発ロードマップによると、より複雑なチップも地平線上にある可能性があります。

同時に、Samsung、SK Hynix、Micronなどのストレージチップジャイアントは、最終的に最大500層のチップを生成することを目標に、3D NANDフラッシュメモリを使用して技術的なブレークスルーを実現しています。これらの3つの企業は現在、230層以上のストレージチップを生産しています。

これら2つのフィールドでの継続的な進歩には、高度な機器だけでなく、新しい最先端の材料ライブラリも必要です。たとえば、ロジックチップ生産の2nmへの跳躍には、完全に新しいチップアーキテクチャが必要です。Ring Gate（GAA）と呼ばれるこの新しいアーキテクチャでは、トランジスタは初期の平面構成よりも複雑な3D方法で積み重ねられています。

オニールは、リングゲートなどの新しいトランジスタ構成のための材料の開発には、「上、下、側面を均一に覆う」ための革新的な材料が必要であると述べ、業界が「原子レベルでこれを達成する方法を設計していると付け加えました。「。

化学物質がますます重要になっているもう1つの理由は、安定した品質を確保する必要性です。オニールは、どのメーカーが商業的な競争力を持っているかを決定する上で、生産利回りが非常に重要になったと述べました。高純度化学物質は、完全な生産を確保し、欠陥を最小限に抑えるために重要です。

メルクのベックマンは、業界における材料の進化の別の例を提供します。銅は現在のチップ製造プロセスの伝導層として広く使用されていますが、業界はモリブデンなどの新しい材料を探索して、より小さくより高度なチップを製造しています。

しかし、継続的なイノベーションはコストの上昇につながります。チップ業界のコンサルティング会社である国際ビジネス戦略によると、単一の2nmウェーハのコストは30000ドルに達し、前世代（つまり、iPhone 15 Proで使用される3NMプロセッサ）よりも50％高くなっています。