positive: 2016年的情况下,有新闻媒体在互联网上公布一篇文章称,“生产商在选用目前硅材料芯片的状况下,晶体管的栅长一旦小于7nm、晶体管中的电子器件就非常容易造成量子隧穿效用,这会给芯片生产商产生极大的挑战”。因此,7nm工艺很可能,并非一定是硅芯片工艺的物理极限。<br>据专业人士分析,“台积电的3nm工艺,很可能才算是在摩尔定律下最终的工艺连接点,而且台积电的3nm工艺会是重要的大转折,以对接1nm工艺及1nm之中的次纳米技术材料工艺”。不久前,台积电的创办人兼老总张忠谋也表明,摩尔定律在半导体芯片中至少还可续存十年,这在其中就包含5nm工艺、3nm工艺,而台积电是否会研发,及其可否研发出2nm加工工艺,则必须再等两年才可以明确。<br>最后说起的是,就算硅芯片终有一天非常地贴近物理极限,大家还能够寻找到别的如选用新型材料等技术相对路径来驱动计算特性不断提高。<br>在半导体芯片,说白了工艺极限是特殊而相对的,特殊指的是7nm极限是在半导体材料FinFET加工工艺下的物理极限;而相对的意思是每一次碰到短板的情况下,工业领域都是引进新的原材料或构造来摆脱传统手工艺的局限。<br>如今7nm是新的工艺极限,工业领域应用了砷化铟镓替代了单晶硅来提升元器件性能。<br>总结:自然这里边的成本也是令人震惊的,每一代工艺的多元性和成本费都会升高,如今还可以支持最先进工艺生产制造的生产商早已只剩余Intel、台积电、三星和GlobalFoundries了。对于7nm以下而言,就需要依靠极紫外(EUV)光刻机了。
negative: 研究趋势 日本、 美国和德国是主要的硅材料生产国。 中国硅材料工业与日本同时起步, 但总体而言,生产技术水平仍然相对较低, 而且大部分为 2.5、 3、 4、 5 英寸硅锭和小直径硅片。 中国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。 但我国科技人员正迎头赶上, 于 1998 年成功地制造出了 12 英寸单晶硅, 标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。 目前, 全世界单晶硅的产能为 1 万吨/年, 年消耗量约为 6000 吨~7000 吨。 未来几年中, 世界单晶硅材料发展将呈现以下发展趋势: 1、 微型化 随着半导体材料技术的发展, 对硅片的规格和质量也提出更高的要求, 适合微细加工的大直径硅片在市场中的需求比例将日益加大。 目前, 硅片主流产品是 200mm, 逐渐向 300mm过渡, 研制水平达到 400mm~450mm。 据统计, 200mm 硅片的全球用量占 60%左右, 150mm占 20%左右, 其余占 20%左右。 Gartner 发布的对硅片需求的 5 年预测表明, 全球 300mm 硅片将从 2000 年的 1.3%增加到 2006 年的 21.1%。 日、 美、 韩等国家都已经在 1999 年开始逐步扩大 300mm 硅片产量。 据不完全统计, 全球目前已建、 在建和计划建的 300mm 硅器件生产线约有 40 余条, 主要分布在美国和我国台湾等, 仅我国台湾就有 20 多条生产线, 其次是日、 韩、 新及欧洲。 %P 世界半导体设备及材料协会(SEMI) 的调查显示, 2004 年和2005 年, 在所有的硅片生产设备中, 投资在 300mm 生产线上的比例将分别为 55%和 62%,投资额也分别达到 130.3 亿美元和 184.1 亿美元, 发展十分迅猛。 而在 1996 年时, 这一比重还仅仅是零。 2、 国际化, 集团化, 集中化 研发及建厂成本的日渐增高, 加上现有行销与品牌的优势, 使得硅材料产业形成“大者恒大”的局面, 少数集约化的大型集团公司垄断材料市场。 上世纪 90 年代末, 日本、 德国和韩国(主要是日、 德两国) 资本控制的 8 大硅片公司的销量占世界硅片销量的 90%以上。 根据 SEMI 提供的 2002 年世界硅材料生产商的市场份额显示, Shinetsu、 SUMCO、 Wacker、MEMC、 Komats