据IEEE官网12月14日消息，台积电公司、美国加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学联合研究团队开发出一种碳纳米管晶体管制造新工艺，可制造出更小、更稳定的碳纳米管晶体管。业界认为碳纳米管晶体管有望打破硅晶体管芯片无法进一步缩小的瓶颈，延续“摩尔定律”。研究人员将二氧化铪和氧化铝材料相结合，形成具有较高介电常数的介质材料，以作为碳纳米管晶体管结构中的栅极电介质。二氧化铪和氧化铝的综合电特性，使得研究人员能够构造一个厚度小于4nm的栅极电介质装置。仿真实验的结果表明，用这一方法制造出的碳纳米管元件，与基于CMOS(互补式金属氧化物半导体)的硅元件性能更为接近，且其尺寸还有望进一步缩小。该研究为碳基半导体的开发进一步拓宽了道路。

2019年9月12日，根据SEMI最新更新的世界Fab厂预测报告，2020年开工建设的新Fab厂项目投资预计将达到近500亿美元，比2019年增加约120亿美元。 见图1。 总投资额为380亿美元的15个新Fab厂项目将于2019年底开始建设，预计2020年将有18个Fab厂项目开工建设。其中有10个Fab厂项目总投资额很有可能超过350亿美元。另外8个总投资额超过140亿美元，实现的概率很低。 Figure 1: Total investments (construction and equipment) for new fabs and lines (greenfield, shell, new line) starting construction through 2020 2019年开始建设的工厂将在2020年上半年开始配备设备，其中一些可以在2020年中时开始提高产能。这些新的Fab厂项目每月将增加超过740,000片晶圆（200毫米晶圆计）。大部分额外产能将专用于代工厂（37％），其次是内存（24％）和MPU（17％）。在2019年的15个新工厂项目中，约有一半用于200毫米晶圆尺寸。见图2。 Figure 2: Fab Count by wafer size for new fabs and lines (greenfield, shell, new line) starting construction in 2019 and 2020 预计2020年开工建设的Fab厂项目每月将生产超过110万片晶圆（200毫米晶圆计）。这些晶圆厂和生产线大多数将于2021年开始配备设备。Fab厂每月很有可能将增加650,000片晶圆（200毫米计），每月增加500,000片晶圆（200毫米计）是比较低概率的情况。 大部分产能将用于各种晶圆尺寸的代工厂（35％）和存储器（34％）。 由SEMI的行业研究和统计小组发布，世界Fab厂预测报告(the World Fab Forecast)涵盖新建、计划中和现有的Fab厂，以及建设和装备，产能扩张和技术节点的Fab厂支出。按季度和产品类型，有超过1,300家前端Fab厂列表。 总而言之，该报告已经进行了192次更新，自2019年6月上一次出版以来增加了64个新工厂和产线。World Fab Forecast还包括对2020年以后开工建设的晶圆厂和产线的预测。

排放，科学家致力研发可再生能源，吴永豪自研究生时期起，就投身利用太阳能分解水分，以提取氢气制造可再生能源的研究，他参考植物须利用叶绿素方能进行光合作用，想到可借此提高太阳能的转换效能。 吴永豪利用不同材料，如取自海沙的氧化钛、氧化铜、钒酸铋等制成各种半导体，放入水中充当“叶绿素”，在光线照射下，能催化水分子分解成氢气和氧气，形成人造光合作用，收集的氢气也可用作发电。 他指现有以分解碳化合物为主的氢燃料生产技巧，过程中会生产大量二氧化碳，导致“生产清洁能源却造成污染”；人造光合作用唯一的副产品是水，“无论是生产还是使用此方法所得的氢原料，都不会造成污染。” 吴永豪正研究把生活废水转化为能源，因污水中含有大量有助产生氢气的有机物质。此外，该技术也能净化水质，只需2至3小时，就能把1公斤污水中的污染物降解，把水净化至符合美国排放的标准。 该项研究获香港研究资助局资助60万元(港币，下同)，并获亚太经合组织创新、研究与教育科学奖。他透露，半导体的原料成本由数元至百元不等，相信大量生产会进一步降低成本，“计划3年内把技术应用至手提电脑或手机等电子产品的燃料电池，推出市场，日后也有望用于燃料电池车。”

在先进制程的发展上，台积电与三星一直有着激烈的竞争。虽然，台积电已经宣布将在 2020 年正式量产 5 纳米制程。不过，三星也不甘示弱，预计透过新技术的研发，在 2021 年推出 3 纳米制程的产品。根据三星表示，其将推出的 3 纳米制程产品将比当前的 7 纳米制程产品效能提升 35%，能耗也再降低 50%，而且芯片的面积也再减少 45%。 根据外媒报导，三星 14 日于美国加州所举办的晶圆制造论坛 (Samsung Foundry Forum) 上宣布，目前三星正在开发一项名为 ?环绕栅极 (gate all around，GAA) ? 的技术，这个被称为当前 FinFET 技术进化版的生产技术，能够对芯片核心的晶体管进行重新设计和改造，使其更小更快。三星指出，预计 2021 年透过这项技术所推出的 3 纳米制程技术，将能使得三星在先进制程方面与台积电及英特尔进行抗衡，甚至超越。而且，能够解决芯片制造缩小过程中所带来的工程难题，以延续摩尔定律的持续发展。 而根据国际商业战略咨询公司 (International Business Strategies) 执行长 Handel Jones 表示，目前三星正透过强大的材料研究让晶圆制造技术获得发展。而在 GAA 的技术发展上，三星大约领先台积电 1 年的时间，而英特尔封面则是落后三星 2 到 3 年。三星也强调，GAA 技术的发展能够期待未来有更好的图形技术，人工智能及其他运算的进步，以确保未来包括智能型手机、手表、汽车、以及智慧家庭产品都能够有更好的效能。 事实上，之前三星就宣布将在未来 10 年内投资1,160 亿美元来发展非存储器项目的半导体产业，以成为未来全球的半导体产业霸主。其中，透过 GAA 技术发展的 3 纳米制程技术就是其中重要的关键。三星希望藉此吸引包括苹果、NVIDIA、高通、AMD 等目前台积电客户的青睐，以获取更多晶圆生产上的商机。

半导体工艺技术信息简报