设备扩展的持续价值是多少?
在过去几个月的会议上，关于将晶圆尺寸从300毫米提高到450毫米的讨论又重新出现在了演讲和讨论中。
今年早些时候，讨论集中在panel-level包装．这些基本上是解决相同问题的相似方法，即晶圆需要更大才能从器件扩展中获得效率。这两种方法是否会成为现实还是个问题。开发450mm或面板级设备的成本是巨大的，必须有足够的行业支持，为足够多的公司提供合理的投资回报。考虑到终端市场的分裂和大型芯片制造商之间的整合，这可能更像是一种战斗口号，而不是现实。
在本周SEMI战略材料会议上的几场演讲中，演讲者描绘了扩展摩尔定律的技术可能性，以对抗继续摩尔定律的财务影响。总之，无论采取什么措施，每个晶体管的价格都会上涨。正如三星工程开发高级总监Ben Eynon所指出的，即使EUV光刻技术在商业上取得了成功，它的波长也只有13.5nm。“如果我们不能迅速引入EUV，它就会马上进入亚波长。
不过，EUV的双模式并不能取代193nm浸泡式的一对一模式。浸渍式双图案比EUV快速，这意味着EUV双图案的价格可能高于浸渍式四倍或八倍图案。用高功率激光射一滴熔融锡也会使锡溅落在一个非常昂贵的镜子上，需要更换镜子。考虑到193nm设备已经完全贬值，EUV很可能成为浸没式技术的补充技术，而不是完全替代。
那么，与节点收缩相关的规模经济还能从哪里来呢?答案并不明确。一种可能性是不存在的，只要有足够的性能提升和功耗降低，就值得这么做。GlobalFoundries高级器件架构的研究员兼主管Srinivasa Banna表示，采用新的晶体管结构，性能仍将提高10%至15%，功耗将降低35%。这可能足以保证芯片价格上涨。
Banna指出，更多的自对准特性、低电阻率互连和低介电常数介质，以及新的器件架构，将是延续摩尔定律的关键因素。“我们需要优化抵抗力，”他说。“这是未来10年的创新。”
在工艺方面，Lam Research的工程总监Adrien LaVoie指出，原子层沉积、蚀刻和清洁是未来节点的三大关键技术。但就像EUV和浸泡一样，他说ALE和ALD永远赶不上脉冲激光沉积的速度。不过，他表示，ALE将有一个漫长的未来，从晶体管转向后端。
那么，这一切对未来的规模化意味着什么呢?这里有三个要点。
首先，持续的扩展在技术上是可能的，而且很可能在可预见的未来发生。然而，最大的挑战并不在于技术。这是成本问题。如果成本能够得到控制，那么至少在未来10年里，规模将继续扩大。如果他们做不到，不管怎样，只要能保持电力/性能的改进，这种情况可能还会持续一段时间。
其次，终端市场变化无常，目前尚不清楚是否会有足够的交易量来推动在现有基础上的大规模投资。这仍然可能是5纳米或3纳米，随着节点之间的时间延长到4年，这可能会再增加10年或更长时间的扩展。这里的挑战不仅仅在设备和铸造厂方面。它遍及整个半导体生态系统。例如，开发5nm的模拟IP的成本要高得多，这意味着它将越来越难找到。这可能会推高芯片成本，或使功耗/性能收益不那么理想。
第三，神经网络和量子计算等新的计算架构可以在许多市场上很好地取代冯·诺依曼架构。这些方法较少地强调过程，而更多地强调体系结构。即使是先进的封装，如2.5D、2.1D和扇出，仍然依赖于冯·诺依曼方法，也可能提供灵活性和吞吐量等优势，而单靠工艺越来越难以实现。
那么设备规模化到底值多少钱呢?这似乎是一个没有人直接提出的大问题。在这一点上，似乎没有一个好的答案。
有关的故事
从缩放中后退
新的架构、商业模式和封装正在推动芯片设计和制造的巨大变化。
改变芯片制造业的经济状况
交换体系结构不仅能提高性能。这将改变半导体产业的权力结构。
设备缩放的另一面
仅仅因为特征尺寸可以缩小，并不意味着它们会缩小——或者至少不是每个人都会缩小。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下回复