这是一个记录!到 2022 年底,半导体行业将在工厂上投资近 1000 亿美元(晶圆厂) – 更准确地说,是 990 亿和独轮车。与去年相比增长了9%,这已经是历史最高纪录。
一旦仔细审视这个令人印象深刻的数字,我们就会意识到投资的严重地区不平衡。毫不奇怪,这数十亿美元的大部分都流向了亚洲。台湾、韩国和中国是该领域的冠军。这三个国家在芯片制造工具上的投资分别为300亿、222亿和200亿美元,约占总数的四分之三!相比之下,欧洲的投资(包括中东地区)虽然一年内增长了114%,但总额仅为66亿美元,显得微不足道!
分布于晶圆厂处理器、内存等这数百亿是为了吸收急剧增长的需求。半导体短缺(新冠肺炎、远程办公等)以及芯片在汽车或互联城市等许多行业的加速扩散导致需求增加。正是这些巨额投资使得制造工艺不断改进并缩小了晶体管的尺寸。但尽管有这些疯狂的数字,该行业可能很快(在工业时代)就会遇到技术壁垒。
摩尔定律死了吗?
半导体行业正处于“摩尔定律”概念的争论之中。英特尔创始人之一戈登·摩尔提出的假设,将芯片性能的提高与成本的降低进行比较。一周之内,这个“法则”死了,又立刻复活了!英伟达首席执行官兼创始人于上周中旬首次宣布了这一消息。在解释硅晶圆和雕刻技术的价格正在爆炸式增长时,黄仁勋利用 GeForce RTX 4000 的展示来断言摩尔定律已经失效。
作为公司创始人言论的有力捍卫者,英特尔新任首席执行官帕特·基辛格 (Pat Gelsinger) 昨天在 ARC A770 显卡正式发布期间重申了该法律,声称“不,摩尔定律还没有消亡”。 “逻辑”愿景的冲突:一个必须付钱给其他人制造他们的卡片,另一个必须证明他们的工厂正在走向未来。真正的答案就像著名的 Facebook 关系状态:“ 情况很复杂 ”。但如果 IBM、台积电、AMSL 或英特尔的路线图在几年内看起来很稳固,那么从中长期来看,一堵墙可能会等待着我们。
可以跨越物理和财务壁垒吗?
在对我们荷兰同事的一次长篇采访中Bits-chips.nlASML技术总监分享了他对光刻机未来的怀疑。马丁·范·登·布林克 (Martin van den Brink) 声音的重要性至关重要。 ASML 是世界上唯一一家使用极紫外线生产有价值的光刻机的公司,毫无疑问最有资格谈论未来的挑战。马丁·范·登·布林克 (Martin Van Den Brink) 负责监督其开发。
三十年前理论上,EUV 雕刻是一场尚未引起媒体关注的技术革命。但正是这种从波长 193 nm 到半径仅为 13.5 nm 的激光的转变,使得为智能手机、游戏机和 PC 生产最新一代芯片成为可能。未来的 EUV High-NA 机器将于 2025 年交付,这将使解决超过 1 nm 的雕刻成为可能。
然而,当评论员谈论目前的芯片,甚至未来的一两代芯片时,制造商的眼光(相当合乎逻辑)更远。就 ASML 而言,未来在于将继承 High-NA 并被称为 Hyper-NA 的机器(NA 希望数值孔径,参考引导蚀刻电路的光线的光学元件)。但这个未来似乎尚未确定:“我们正在努力,但这并不意味着它会投入生产。多年来我一直怀疑(技术)高数值孔径将是该类型的最后一个,我没有改变主意», Martin Van Den Brink 向我们的同事透露Bits-chips.nl。面对在这些大孔径机器之上开发一个版本,科学的围墙竖了起来。还有钱。
因此,研究遇到了公差阈值,这些阈值开始超出测量工具的物理极限:引导 EUV 射线的透镜表面不能容忍超过 20 皮米的差异!除此之外,为了超越光学元件当前的光圈值,已经巨大的机器必须变得更大。一个可能根本不可能实现的未来。 “倒(机器)Hyper-NA,我们认识到成本限制可能是无法克服的»,向我们的同事 Marti Van Den Brink 解释。以陈述情况结束采访。 “此时,问题变得更加紧迫:芯片的最小尺寸在多大程度上将不再具有经济可行性?»。