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EUV能否延續“摩爾定律”的神話?

“計算機世界”拍了拍你

並說:關注我們,每天進步多一點~

在IT行業,有一則“神話”般的定律。整個信息產業幾乎都在按照此定律,以指數方式領導著整個經濟發展的步伐。這個定律就是“摩爾定律”,而定律的發現者正是世界頭號CPU生產商Intel公司的創始人之一——戈登·摩爾。

戈登·摩爾

摩爾定律是指,當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月增加一倍,性能提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度 。

隨著PC在全球範圍內獲得的巨大成功,提供PC核心部件的Intel從一個記憶體製造商成長為一個更加輝煌的芯片製造商。戈登·摩爾正是這場變革和進步的最大推動者和勝利者。

行業的“金科玉律”遭遇瓶頸

相關報導顯示,2004年後,這套幾十年來半導體行業遵循的金科玉律,越來越凸顯其局限性,最突出的表現便是各廠商近年來被用戶吐槽的“擠牙膏”行為。

行業專家曾指出,摩爾定律成就了各種技術變革,讓計算機的底層元件遵從此定律整整50年。然而,近年來業界對摩爾定律的懷疑聲連綿不斷,摩爾定律節奏放緩是不置可否的事實,其變化給半導體產業帶來了諸多不確定性。未來幾年,摩爾定律是否會真的消失呢?我們未曾可知。

EUV橫空出世

記者通過專業人士了解到,光刻是半導體芯片生產流程中最複雜、最關鍵的工藝步驟。半導體芯片生產的難點和關鍵點在於將電路圖從掩模上轉移至矽片,這一過程是通過光刻來實現的,光刻的工藝水準直接決定芯片的製程水準和性能水準。芯片在生產中需要進行 20-30 次的光刻,耗時佔到 IC 生產環節的50%左右,佔芯片生產成本的 1/3。

EUV光刻技術的研發始於20世紀80年代,由於此技術一直達不到晶圓廠量產光刻所需要的技術指標和產能要求,故而一拖再拖,EUV光刻機沒能投入量產,晶圓廠不得不使用193 nm浸沒式光刻機,依靠雙重光刻的辦法來實現32nm記憶體件、20nm和14nm邏輯器件的生產。2016年後,由於光刻技術的持續進步,EUV光刻機開始投入晶圓廠,用於研發和小批量試產。

近幾年,EUV光刻機已經被廣泛使用,三星、台積電、英特爾等都在爭先恐後地將EUV投入芯片量產,類似中芯國際斥資1.2億美元買入EUV光刻機的新聞也是絡繹不絕,EUV愈發受到大眾關注。

EUV能否為”摩爾定律”續命?

在摩爾定律的推動下,半導體產業對於芯片製程的需求愈發精進,故而產業將希望寄予EUV 光刻機。然而,摩爾定律並不只是性能的提升,同時也限制了成本的降低。EUV恰好符合條件。不可否認,技術和創新正在引發新一輪的產業變革。當前全球集成電路產業正處於技術變革時期,摩爾定律推進速度已經大幅放緩,集成電路技術發展路徑正逐步向多功能融合的趨勢轉變。

有報導稱,本年度“中國國際半導體技術大會”上,ASML(阿斯麥)的研發副總裁AnthonyYen表示,EUV光刻工具是目前唯一能夠處理7nm和更先進工藝的設備,EUV技術已經被廣泛認為是突破摩爾定律瓶頸的關鍵因素之一, 同時已經成為製造7nm、5nm和3nm邏輯集成電路的最關鍵武器。

小結

業界人士指出,在光刻線條寬度為5nm及以下生產工藝中,EUV光刻技術具有不可替代性,在未來較長一段時間內,EUV光刻技術都可能成為延續摩爾定律發展的重要力量。因此,如果解決了工藝技術和製造成本等難題,EUV光刻設備將是7nm以下工藝的最佳選擇,它可讓摩爾定律至少再延續10年時間。

然而,摩爾定律的主要動力是成本下降,在一次性成本快速提升但平均成本卻下降有限的時代,或許摩爾定律前進的步伐也將逐漸放緩,我們希望,未來EUV能走到它被廣泛接受,同時又可降低生產成本的那一天。

本文圖片來源於網絡

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