半導體設備大廠應用材料公司（Applied Materials）的磊晶設備部門主管Schubert Chu表示，半導體材料的改善在每個制程節點對IC性能提升的貢獻度達近90%，該數字在2000年時僅15%。

Chu在近日于美國舉行的Semicon West 展會上接受訪問時表示，在智能手機與平板設備成為電子產業鏈需求主力的“行動時代”，半導體組件設計的焦點集中于在提升電晶體性能的同時，也需要降低組件的功耗；而在過去的“PC時代”，功耗通常都不是最大的考慮。

應用材料公司近日發表針對NMOS電晶體應用全新開發的Centura RP系列磊晶系統；所謂的NMOS電晶體是一種MOS電晶體，其活性載子（active carriers）是在p型硅基板上靜電形成的n通道中，流經n型源極與汲極區域的電子流。

根據Gartner的估計，在2012年，整體磊晶設備市場規模約5.9億美元，成長速度高于其余晶圓制造前段設備，而該趨勢可望持續發展。

Chu表示，磊晶沉積設備在過去十年有大幅度進展；應用材料公司在十年前就是該市場的領導者，市占率達八成，磊晶設備主要銷售給晶圓片供應商。但今日，因為該技術能改善行動處理器性能，應用材料公司因此售出更多系統，晶圓代工廠是最大的客戶群。

根據Chu指出，現在的半導體制程需要經過數個磊晶步驟，而且隨著芯片供應商認為該技術具備能改善其組件性能的潛力，未來的需求將會更大。應用材料公司將磊晶定義為沉積或是生長單晶硅薄膜，該沉積薄膜呈現晶格架構且與基板的方向一致。

Chu指出，在PMOS磊晶制程之外再布置一道NMOS磊晶制程，能讓晶圓代工廠進一步改善下一代組件的性能；這種新的制程已經獲得數家客戶采用。

自90納米節點以來，采用以原位摻雜（in-situ doping）的應變選擇性磊晶薄膜（strained selective epi film），就可改善電子遷移率并降低PMOS電晶體內的電阻，提升芯片速度；Chu表示，在NMOS電晶體提供選擇性磊晶，也能達到類似的效果并加強整體芯片性能。

“人們正在尋找下一個能帶來優勢的應用領域，”Chu指出，新的磊晶材料會是電晶體在20納米以下制程速度提升的關鍵推手。

編譯：Judith Cheng

（參考原文：Materials Improvements Boosting IC Performance，by Dylan McGrath）