摩爾定律還能持續多久,中國半導體還有趕超的機會麼?
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擁有50年歷史的摩爾定律是全球半導體產值近5000億美元的最大支持。
摩爾定律已經上路了嗎?這是近年來半導體人士之間最激烈的爭論話題。
幾天前,摩根大通發布了一份報告,顯示ASML有能力支持加工技術達到1.5納米節點,讓摩爾定律繼續到2030年,再一次將法律的「壽命」推到了風口浪尖。
因為它具有全球意義。
競爭半導體公司的時代。
世界上很少有這樣的公司:某個產品在全球的市場份額高達100%。
前三大客戶群體是超大型企業,如英特爾,台積電和三星。
當公司的新技術開發需要資金時,客戶毫不猶豫地從口袋裡掏錢投資,他擔心技術會被切斷。
但是,從來沒有人指責該公司存在「壟斷」問題。
該公司是擁有摩爾定律核心技術的ASML,其極紫外(EUV)平版印刷機的成功開發使三大半導體巨頭英特爾,台積電和三星能夠平穩移動到10nm和7nm。
5納米工藝節點的進步令人擔心,ASML的EUV技術的發展將不會出現,半導體技術進程的進步將會停止!
5年前,ASML提出了一項客戶股權投資計劃,以資助EUV光刻機的開發。
三大客戶,英特爾,台積電和三星都為此付出了代價,沒有人敢否認!恐懼是ASML的EUV光刻技術無法發展。
其次,更為害怕ASML的新型光刻機技術已經開發出來,但由於他沒有參與投資,他已經使競爭更加便宜。
摩爾定律已經運行了50年,是全球5000億美元半導體產值的基礎
所謂的摩爾定律是由英特爾公司的創始人之一戈登摩爾提出的。
每一個晶片上可以容納的電晶體數量將會每18到24個月增加一倍。
全球半導體行業已經遵循了這個邏輯50年。
,為該行業創造近5000億美元的全球價值。
2015年,摩爾定律慶祝成立50周年。
摩爾本人在IEEE期刊Spectrum的採訪中透露。
當他發表摩爾定律文章時,他只是想分享趨勢觀察。
他沒想到該理論後來會成為半導體行業的發展。
法。
後來,摩爾定律被接受為一項經濟法律。
這不是一個非常嚴格的技術鐵規則。
摩爾定律為什麼是經濟規律?我們以很多人的說法解釋這一點,如果ASML的EUV光刻機沒有成功開發,摩爾定律就會失敗。
事實上,如果您不使用低於7nm工藝的ASML EUV光刻機,您仍然可以在技術上繼續製造7納米工藝。
您可以使用Multi-Pattering作為EUV光刻機的替代產品,但成本會變得非常高。
假設前一個工藝節點在生產過程中只有一次暴露,現在7納米將暴露3到4次,生產成本當然會顯著提高,投資回收率將下降,這代表推銷摩爾定律的代價很高。
因此,將法律解釋為經濟法會比作為技術性鐵規則更合適。
正因為如此,ASML在光刻技術方面取得了頻繁的突破,並成為人們關注的焦點。
ASML的EUV光刻技術的突破意味著每小時曝光的晶圓數量已經增加到與大規模生產一致的水平,從而允許英特爾,台積電和三星將EUV光刻機器引入高端技術。
ASML的EUV光刻機的吞吐量今年達到了每小時125片晶圓的生產里程碑,更令人興奮的是達到實驗室每小時140片晶圓的目標。
年度突破的進展令半導體製造商激動不已。
根據公司估計,ASML的EUV平版印刷機將耗資高達1億歐元,今年將完成20個出貨量,預計明年將其出貨量增加到30個,以幫助客戶達到其量產目標。
ASML還公布了下一代EUV系統的高NA EUV產品的計劃,宣布已收到來自四位客戶的三份訂單,並且還出售了八台高NA EUV機器選件。
ASML如何連續16年在半導體光刻領域拿到的85%份額成為行業龍頭?
ASML連續16年在半導體光刻設備市場中占有85%的份額,其次是尼康的10.3%和佳能的4.3%。
日本兩大公司被ASML拋在後面,他們壟斷了EUV光刻機。
當然,地位是最重要的原因,但時間推遲十多年前。
這也是ASML和台積電共同改變光刻方向的一個重要關鍵。
十多年前,當半導體工藝從0.13微米和90納米發展到65納米節點時,存在一個瓶頸。
當時,全球半導體巨頭已投資數十億美元用於開發157納米波長光刻技術,當時只有台積電的技術。
開發部高級總監林本建提出了一種水基滲透技術,以取代原先使用空氣作為透鏡和晶圓之間介質的「乾式」曝光技術,並成功說服ASML採用這一概念,其次是另外兩個。
當然,日本公司也紛紛效仿。
這個「干」到「濕」的運動成功地使台積電在半導體技術領域處於領先地位,並為鑄造行業的持續增長奠定了關鍵。
與此同時,ASML與台積電的技術合作也有所增加。
越來越緊密的是,它在光刻領域的市場份額逐漸使日本公司落後。
之後,ASML也加強了對細節領域的投資,特別是鏡頭技術一直是制約光刻設備發展的關鍵。
因此,ASML於2013年收購了巨型照明設備Cymer,並於2016年投資了德國鏡頭製造商Zeiss。
EUV是採用Hight NA光學系統技術的下一代系統,而ASML和蔡司原本是緊密的技術合作夥伴。
ASML進入3nm節點後,將升級EUV技術以採用NA高數值孔徑光學系統。
已經證實,2030年在技術藍圖中實施1.5nm技術是可行的。
所有這些都使半導體行業興奮起來,摩爾定律依然存在。
十多年來,EUV光刻技術將繼續支持這項法律。
摩爾定律的責任是每個人的責任。
三星GAA電晶體正朝著3nm發展。
延長摩爾定律的壽命不僅僅是ASML公司的責任。
整個半導體產業正在盡一切努力前進。
三星,英特爾和台積電也在投資FinFET技術的下一代後繼門電晶體(Gate-all-around)。
; GAA)技術開發,GAA電晶體是場效應電晶體(FET),在通道的四側各有一個柵極,以克服FinFET的物理小型化和性能限制。
其中,三星的態度非常積極,預計將在3nm工藝節點推出,並計劃在2021年進行生產。
半導體電晶體從平面陣列到低於FinFET鰭陣列架構20納米的下一個3納米工藝節點,將轉入GAA電晶體技術,每個人的努力都是延長摩爾定律的有效時間。
此外,FinFET和完全耗盡絕緣體矽(FD-SOI)電晶體的發明者胡正明已成功延續摩爾定律的壽命。
FinFET已經使高端技術達到了10/7/5納米以下,FD-SOI開創了一條超越主流技術的道路,這兩項技術分別被英特爾,台積電和三星採用,並且也被用於蘋果產品。
胡正明曾經說過,這項技術被用來測量微縮的線寬。
當半導體工藝達到14/10/7納米節點時,真正關心的是成本,速度,功耗和性能,以及促進半導體小型化的方式。
它不一定要減小尺寸。
它也可以從3D技術開始。
路創董事長陸超群也分析說,半導體進入了FinFET時代。
技術代表的數字意義和真實線寬的縮減已經脫節。
這就是為什麼英特爾認為自己的10nm技術與台積電和三星相同的原因。
/14納米工藝節點。
此外,封裝和測試技術的目的也是為了促進摩爾定律的好處。
台積電低調的布局和封裝測試行業十年前看到了摩爾定律的極限。
經過多年的du,,台積電提出了兩種封裝技術,CoWOS和InFO,而蘋果推出的iPhone已經成為摩爾定律的延續。
成功率。
無論是台積電進入後端封裝和測試布局,FinFET技術的發展,到2030年ASML推動光刻藍圖達到1.5納米,三星提出的環繞柵極電晶體GAA架構等等,每個人都打算製造5,000全世界。
半導體行業的美元價值仍在繼續。
未來十年減少摩爾定律效應,為中國半導體製造商創造追趕機會
隨著ASML將技術藍圖推向1.5納米,摩爾定律已經存在至少10年。
但是,過去的半導體工藝每兩年就是一項技術進步。
未來可能需要3到5年時間才能推進。
整體行業效益放緩是必然趨勢,這也為中國半導體製造商追求了一大步。
機遇,努力趕上主流技術。
但是,10納米以下的路徑還不足以查看英特爾的10納米時間是否遲到。
它已被宣布多次宣布它將再次上市,直到2019年。
即使是半導體技術巨頭也面臨著技術突破。
未來的未來將不會是一條平坦的道路。
未來半導體世界的競爭仍將是第一,第二和第三個障礙。
5nm以下的技術是可行的,但技術難度和投資成本較高。
第一步包括台積電,三星,英特爾和GlobalFoundries。
隨著摩爾定律的影響減緩,在未來的道路上代表突破越來越難。
這為中國半導體製造商提供了迎頭趕上的良機。
只有持續技術進步的投資成本大幅提高,願意努力工作的人才會受到鼓勵。
有機會擠進國際一流球隊。
這種投資回報非常迷人。
中國的晶片可以獨立控制,這不再是一個遙遠的夢想。
中國半導體行業現在正在培養「國家隊」並培養「國家隊」的關鍵時間點就是在未來的十年。
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