未来十年摩尔定律效应递减，为中国半导体厂营造追赶机会.doc

《未来十年摩尔定律效应递减，为中国半导体厂营造追赶机会.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、未来十年摩尔定律效应递减，为中国半导体厂营造追赶机会　　问世50年的摩尔定律是支撑全球近5,000亿美元半导体产值的最大依归，然摩尔定律是否已经走上末路？是近几年来半导体人最热衷论战的话题。　　日前，摩根大通发布一份报告，揭露ASML有能力支撑工艺技术到1.5纳米节点，让摩尔定律续命至2030年，再度将该定律的“生命年限”推至风口浪尖上，因为当中攸关全球每一家半导体企业的竞争年限。　　全球很少有这样的一家公司：某项产品市占率在全球高达100%，前三大客户族群是英特尔、台积电、三星这样的超级大企业，当公司的新技术开发需

2、要资金时，客户都毫不犹豫地从口袋掏出钱来投资，深怕该技术断炊，但是，从来没有人会指控这家公司有“垄断”的疑虑。　　这家公司就是手上掌握着续命摩尔定律核心技术的ASML，其极紫外光（EUV）光刻机的开发成功，让英特尔、台积电、三星这三家半导体巨擘得以顺利朝10纳米、7纳米、5纳米工艺节点前进，都很怕ASML的EUV技术研发不出来，半导体技术制程的推前因此而停摆！　　　　5年前ASML提出一个客户入股投资计划来为研发EUV光刻机筹资，三大客户英特尔、台积电、三星全都买单，没有一家敢说不!一来怕ASML的EUV光刻机技术研

3、发不出来，二来更怕ASML的新光刻机技术研发出来了，但因为自己没参与投资，让竞争对手捡个便宜。　　摩尔定律运行长达50年，是全球5,000亿美元半导体产值的根基　　所谓的摩尔定律是由英特尔公司创办人之一的戈登·摩尔提出，1颗芯片上可容纳的晶体管数目每隔18～24个月便增加1倍，全球半导体产业依循着这个逻辑运行50年，创造出全球将近5,000亿美元的产业价值。　　2015年，摩尔定律欢庆50周年，摩尔本人在接受IEEE期刊《Spectrum》专访中透露，当年他在发表摩尔定律的文章时，只是想分享趋势观察，没想到该理论后来

4、变成半导体产业发展的定律。而后人陆续将摩尔定律解读为是一种经济定律，它并不是一个非常严谨的技术铁律。　　为什么摩尔定律是一种经济定律？我们这样解释，很多人说若ASML的EUV光刻机没有成功研发，摩尔定律就会因此失效？其实7纳米工艺以下如果不采用ASML的EUV光刻机，在技术上仍是可继续生产制造7纳米工艺，可以用多重曝光（Multi-Pattering）作为EUV光刻机的替代，只是成本会变得非常高。　　试想，以前的工艺节点在生产过程中只要一次曝光，现在7纳米要曝光3~4次，生产成本当然会大幅变高，投资回收比会下降，代表

5、着推动摩尔定律的代价变得很高，因此把该定律解释为经济定律，会比视为一种技术铁律会更为适合。　　正因如此，ASML在光刻机技术上屡屡突破，才变得如此备受关注。ASML的EUV光刻机技术的突破，是指每小时曝光的晶圆片数增近到符合量产经济的水准，让英特尔、台积电、三星都可以在高端技术上导入EUV光刻机。　　　　ASML的EUV光刻机今年的吞吐量（throughput）已经达到每小时曝光125片晶圆的量产里程碑，更让人兴奋的是，在实验室中已经达到每小时吞吐量140片的目标，年年突破的进度让半导体大厂为之振奋。　　ASML的E

6、UV光刻机一台价格高达一亿欧元，根据公司估计，今年将完成20台出货量，预估明年出货量提升至30台，全力协助客户达到量产目标。　　ASML也揭露下一代EUV系统高数值孔径(High-NA)EUV产品的规划，宣布已经获得三家客户订购四台订单，同时也售出8个High-NAEUV机台的优先购买权(options)。　　ASML是如何连续16年以85%份额稳坐半导体光刻龙头？　　ASML在半导体光刻设备领域以85%份额连续16年稳居龙头，其次是Nikon份额10.3%，以及Canon份额4.3%，这两大日商被ASML狠狠甩在后

7、面，EUV光刻机上具有垄断地位当然是最关键原因，但时间推回十多年前，一场ASML和台积电联手改变光刻技术的方向，也是重要关键。　　十多年前半导体制程从0.13微米、90纳米一直发展到65纳米节点之际出现瓶颈，当时全球半导体大厂都已经投入数十亿美元在157纳米波长光刻技术的研发，只有台积电当时的技术发展处资深处长林本坚提出以水为介质的浸润式技术，取代原本以空气作为镜头与晶圆之间为介质的“干式”曝光技术，并成功说服ASML采用此技术概念，之后其他两家日商当然也是跟进。　　这一场“干式”转“湿式”的战役，成功让台积电在半导

8、体技术上站上主导地位，奠定在晶圆代工领域不断攀高的关键，同时，ASML和台积电之间的技术配合也越来越紧密，其在光刻技术领域的市占率逐渐把日本企业甩在后面。　　之后，ASML也针对细项领域进行强化投资，尤其是镜头技术一直是制约光刻设备发展的关键，因此ASML在2013年收购光源大厂Cymer后，也在2016年投资德国镜头大厂蔡司，布局EUV下一代