物聯網、工業自動化、人工智慧、自動駕駛、5G通訊等應用對晶片性能要求越來越高，為此，除了半導體技術、架構須持續演進外，材料也是推動半導體先進製程的其中一項關鍵。為此，半導體材料供應商如英特格(Entegris) ，便致力投入先進材料測試、發展，並提供半導體生態系統一貫的解決方案，協助晶圓代工、封裝等業者因應各種挑戰。

英特格資深首席科學家鄭君飛表示，要強化晶片效能，不外乎就是從三大面向著手，分別是製程、架構和材料。製程方面就是不斷朝微縮化發展，像是從16、14奈米一直邁進到7奈米、5奈米等；而架構則是從Planar到FinFET，再轉向GAA發展。然而，當製程、架構開始遇到瓶頸(如技術、成本)而難以有效增強晶片性能時，便可從材料著手。

鄭君飛說明，簡而言之，為了迎接這些挑戰，不同時期有不同策略。在個人電腦時代仰賴微縮技術，因為裝置也越來越小；到了行動裝置時代則導入新的材料增加效能，以延續摩爾定律。到了今天這個時代，不只需要微縮技術，更仰賴3D技術以及新的架構。過程中，材料技術不斷演進，且應用的材料本質也開始改變。為此，英特格也不斷嘗試新材料於半導體製程的研發。

像是在閘極全環(GAA)結構導入鍺(Ge)。英特格指出，在GAA結構中，可能需要用到多個堆疊的奈米線，才能在特定的體積下提供足夠的開啟電流以獲得高速效能。而鍺的電洞遷移率高於矽，因此可以提升P型金氧化半導體(PMOS)電晶體速度，有利在5奈米下的製程實現減少耗電、提升性能的目標。

除了嘗試在GAA架構導入鍺外，英特格也嘗試了將導線材料從銅轉成鈷的測試。當電晶體體積縮小，傳統的銅(Cu)導線將會到達微縮下限，特別是當製程走到10奈米以下時，銅線電阻會迅速增加；而若果改用可適用較薄阻障層的鈷(Co)金屬，則可規避掉這個問題。當鈷金屬導體體積變大，接觸電阻就會跟著變小。

鄭君飛表示，在先進半導體製程導入新材料，目前仍是在測試階段，雖說已可確認這些新材料有助於先進半導體製程發展，但仍有許多挑戰待克服，像是可靠性、如何量產、價格等。英特格未來會持續投入相關研究，運用科學為基礎提供解決方案，協助半導體客戶在先進製程上應對各種挑戰。

鄭君飛也說，在半導體先進製程中，需要新的金屬材料去提高阻抗與可靠度，當金屬材料改變時，下游製程，像是如何清洗都須要一併改變，因此，半導體製程中導入新的材料絕對不是一個簡單的過程。因此，該公司也會提供半導體生態系統一貫的解決方案，像是汙染控制、晶圓運送/儲存、化學品安全等。