2022年3月3日 星期四

台積電製程的極限

Rickie發表於 2022-3-3 14:38 


拜登的國情咨文President Bidens State of the Union Address

https://www.whitehouse.gov/state-of-the-union-2022/


Intel’s CEO, Pat Gelsinger, who is here tonight — and I don’t know where Pat is. Pat? There you go, Pat. Stand up. Pat came to see me, and he told me they’re ready to increase their investment from $20 billion to $100 billion.


Intel真的卯起來要跟台積拚輸贏了,不過不拚也真的不行

努力維持每年15%投資報酬率



mikeon88發表於 2022-3-3 15:32 


我比較關心的是台積電製程的極限在哪裡?

幾埃米?

台積電會不會跟Intel和三星一樣到某個門檻就上不去?



Rickie發表於 2022-3-3 16:07 


老師問到了全世界都沒人能回答不出來的問題了

半導體從約1970一直已來到目前為止大致還遵循著莫爾定律(積體電路上可容納的電晶體數目,約每隔兩年便會增加一倍),當然這個莫爾是Intel的創始人


過往有非常多人的學術文章跟報導都說莫爾定律到了瓶頸,無論是設備商的瓶頸,或是電晶體內的可活動的電子數量已經不足,但是靠著強大的半導體設備,至少到目前為止半導體的發展仍然在莫爾定律的路上。

至於瓶頸會發生在甚麼時候,答案不知道,但是應該可以先猜在2025年前可能應該還不會發生,畢竟各家都已經喊到2nm的製程在2025年量產,也許是他們真的還能看的到前方的路。但是2nm之後的路呢? 


那個時候預期半導體設備已經是天價中的天價,到那個時候究竟誰勝出而誰被市場淘汰,只能等時間到來了。



mikeon88發表於 2022-3-3 16:13 


謝謝Rickie桑指導,業內專家



victoryds發表於 2022-3-3 16:36 


矽材料的原子直徑是0.22nm,

所以0.22nm是物理理論極限。

做到2nm還有功能的話大約是容納8~9顆矽原子,

但是要逼近物理極限需要將原子一顆一顆排好,

要用MBE(分子束磊晶),

IBM以前有成功過但是原子一顆一顆排 製造速度很慢



mikeon88發表於 2022-3-3 16:41 


謝謝Victor桑指導,巴班同學有來自行業的專家

所以2nm以下即可能遇到瓶頸?



victoryds發表於 2022-3-3 16:49 


https://news.xfastest.com/tsmc/94741/tsmc-1nm-progress/

台積電 1nm 以下製程取得重大突破,已發表於 Nature


看來1nm還不是問題.......



victoryds發表於 2022-3-3 17:11 


雖然我不在半導體公司上班,但是我猜測極限是兩顆原子的距離是0.44nm,

因為原子單顆單顆排在一起就跟珍珠串一樣

每顆原子只有頭尾相連兩個接觸面,

彼此的鍵結能力不足。

如果是兩串珍珠並排弄在一起至少三個面彼此鍵結。 


電晶體Gate(閘極)區做太小會有產品耐用度的問題,

遇到靜電 IC容易被擊穿,

所以車用軍用需要耐操的產品都是用成熟製程.



mikeon88發表於 2022-3-3 17:20 


謝謝Victor桑教導

深深覺得在巴班討論區比看任何雜誌有用



victoryds發表於 2022-3-3 17:24 


產業分析要寫得好的作者必須要有工程背景

再去念商研所的寫出來比較像樣,

但是有這實力的人不會去雜誌社薪水給不起



mikeon88發表於 2022-3-3 17:32 


所以台積電可以領先至少10年?



Rickie發表於 2022-3-3 17:55 


對此我個人是比較採取開放態度

畢竟台積+台大+麻省理工學院的1nm仍然只是實驗室研發出來的結果而已

IBM+Samsung也有提出垂直堆疊電晶體

Intel砸大錢也喊著要做1nm

而最後還是得在能不能量產以及量產的時程上拚死活

台積要能夠撐十年的拳王甚至是更久並不簡單,在目前看來其實大家在技術上並還沒有絕對性的領先優勢。

但是除了製程技術之外,台積最重要的強項是晶圓代工,這個倒是比較不容易在市場上被超越的。即使製程技術被超越,台積在先進製程上的產能應該是各家望塵莫及的。(這裡我主要是針對邏輯晶圓產能,記憶體晶圓產能還是三星最大)



mikeon88發表於 2022-3-3 18:00 


謝謝Rickie桑教導

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