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摩爾定律在業(yè)內(nèi)經(jīng)常被討論接近終點，但由于站立角度不同，觀點不同，也很正常。

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推動半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)步有兩個輪子，即尺寸縮小和硅片直徑增大，其中尺寸縮小是第一位的。從邏輯工藝觀察，從1987年的3微米工藝到2022年的3納米大規(guī)模生產(chǎn)，每兩年開發(fā)一代新工藝，是邏輯工藝工藝動蕩的35年。

英特爾在邏輯過程中做出了巨大的貢獻(xiàn)，比如2001年發(fā)明的應(yīng)變硅（strained silicon）45納米用于90納米和2007年HKMG(高k金屬柵極)和2011年22納米推出的3D Tri-Gate/FinFET工藝。

但7納米也是如此FinFET工藝的極限必須依賴于向下的節(jié)點EUV光刻機設(shè)備。

隨著時間的推移，由于各種原因，臺積電在邏輯第一名。ASML在EUV設(shè)備與工藝長期共同研發(fā)中，設(shè)備與工藝的密切合作，反映了工藝進(jìn)步離不開設(shè)備的支持。

DRAM工藝不同于邏輯工藝，它不是0.7x倍，不同的命名方法從20納米節(jié)點開始，以前使用過1x、1y、1z工藝，后來又有了1α、1β和1γ工藝。

目前三星的DRAM工藝最先進(jìn)，2020年率先開發(fā)1z工藝DRAM，大概是在15nm水平工藝。隨后，2021年研發(fā)成功宣布α工藝DRAM，轉(zhuǎn)換為14nm水平工藝是第一次使用EUV光刻。近日有消息稱，三星已停止相關(guān)研發(fā)，這意味著三星已停止研發(fā)DRAM的13nm水平工藝研發(fā)可能已經(jīng)失敗。

為什么定律可能進(jìn)入終點倒計時？

僅從尺寸縮小的角度來看，特別是在邏輯過程中，臺積電將于2022年進(jìn)入3納米試生產(chǎn)。下面可能有1-2個節(jié)點，但由于物理極限的影響，硅原子直徑約為1納米，因此縮小尺寸是正常的。

據(jù)中國臺TXC代理灣digitimes reserch月產(chǎn)5萬片的3納米芯片生產(chǎn)線需要投資約200億美元。

由于臺積電3納米工藝的報價被業(yè)內(nèi)人士泄露，EUV掩膜層數(shù)高達(dá)26層，3納米工藝12英寸晶園的報價高達(dá)萬美元，幾乎是5納米工藝報價9346美元的3倍多。

行業(yè)傳臺積電不僅是時間上的可能延遲，而且最早說3納米工藝可以提高邏輯電路晶體管的密度1.8倍，然后變成1.7倍，去年變成1.6倍；公布的性能和功耗性能改進(jìn)數(shù)據(jù)也被反復(fù)修改，似乎沒有固定數(shù)據(jù)。

但總裁魏哲家在2022年第一季度法說會上再次明確表示，3納米將于2022年下半年量產(chǎn)，2納米可能于2025年。

另外，半導(dǎo)體行業(yè)的進(jìn)步離不開設(shè)備的支持，行業(yè)共識將在2納米工藝中采用環(huán)柵GAA架構(gòu)及高值孔徑NA達(dá)0.55的EUV光刻機。據(jù)ASML新的報道EXE：5200 EUV光刻機將于2025年發(fā)貨。

據(jù)《韓國商業(yè)郵報》報道，三星正在努力提高其3納米環(huán)柵結(jié)構(gòu)的工藝良率，傳聞其良率剛剛達(dá)到10%至20%。三星4納米工藝制造的良率也不盡如人意，只有30-35%。

今年3月初，有傳言稱三星3納米芯片的良率只有35%，導(dǎo)致一些大客戶離開，轉(zhuǎn)向臺積電。三星不僅失去了高通剩余的4納米訂單，還將驍龍8Gen1Plus訂單轉(zhuǎn)移到臺積電。

眾所周知，如良率低的問題非常敏感，通常不會報道。然而，三星和臺積電似乎都承認(rèn)芯片工藝制造中存在隨機缺陷，這意味著可以解決的方案也非常有限。它反映了從另一方面縮小尺寸可能接近終點。

事實上，近期半導(dǎo)體行業(yè)除了傾注尺寸縮小投資外，還根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)等市場要求，HPC，存儲計算、人工智能等需要降低功耗，這也是首要任務(wù)。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可持續(xù)100年

Finfet胡正明教授等發(fā)明家認(rèn)為，半導(dǎo)體行業(yè)前景光明，可以持續(xù)數(shù)百年。它已接近尺寸縮小的摩爾定律的終點。如何解釋兩者。

事實上，它們都是正確的。從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，僅從尺寸縮小的觀察可能已經(jīng)接近終點。雖然業(yè)界認(rèn)為從技術(shù)角度來看可能有可能，但從成本和經(jīng)濟(jì)角度來看可能很難持續(xù)，現(xiàn)在有很多方法可以改進(jìn)芯片功能，并且使用得很好，如異質(zhì)集成和先進(jìn)的包裝2.5D，3D及Chiplet等等，所以沒必要堅持縮小尺寸的道路。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展前景確實光明，近期許多市場分析公司認(rèn)為，2030年產(chǎn)業(yè)可達(dá)萬億美元。

此外，從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，行業(yè)早已做好了準(zhǔn)備，認(rèn)為除了縮小尺寸外，還有另外兩條路要走，即More than Moore，如利用TSV及2.5D，3D封裝的異質(zhì)IC集成。以及Beyond Moore，探索新原理、新材料、設(shè)備和電路的新結(jié)構(gòu)。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一些標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了變化

經(jīng)過50年的發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)理論幾乎沒有改變，它已經(jīng)成為一個成熟的產(chǎn)業(yè)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期性發(fā)展發(fā)生了變化，或其驅(qū)動力發(fā)生了變化。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以前由供需關(guān)系推動市場增長，現(xiàn)階段已轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性增長

芯片制造業(yè)集中，由于地緣政治因素，現(xiàn)已轉(zhuǎn)變?yōu)槿�球布局；臺積電是典型的

產(chǎn)能擴(kuò)張從謹(jǐn)慎到自由，進(jìn)入產(chǎn)能為王的大投資時代

但未來仍有以下四個方面限制產(chǎn)業(yè)增長：包括人才和供應(yīng)鏈的韌性ESG及創(chuàng)新

人才:短缺是客觀存在的，需要從企業(yè)層面吸引人才，用好人才，培養(yǎng)人才。

供應(yīng)鏈韌性：產(chǎn)業(yè)鏈必須起伏，企業(yè)自始至終都要有危機感

ESG(企業(yè)社會責(zé)任):要實現(xiàn)碳中和和碳達(dá)峰的目標(biāo)，要注意人、水電消耗和污染排放

更多創(chuàng)新:只有不斷創(chuàng)新，競爭才能贏得市場經(jīng)濟(jì)中的生存要素；全球協(xié)調(diào)，增加附加值

結(jié)語

摩爾定律實際上只是一只是一種猜測，但后來半導(dǎo)體行業(yè)的實踐用數(shù)據(jù)證實了它的存在和價值�，F(xiàn)在，從尺寸縮小的角度來看，它可能接近終點線。然而，由于行業(yè)具有較強的自我調(diào)節(jié)能力和許多新的市場驅(qū)動力，它將促進(jìn)全球半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步和增長。