Výdavky na polovodičové zariadenia sa zvyšujú pre logiku a pamäť s vyššou hustotou

SEMI, popredná medzinárodná obchodná organizácia s polovodičmi, usporiadala v júli v San Franciscu svoju konferenciu Semicon. SEMI predpovedá výrazný rast dopytu po polovodičových zariadeniach v roku 2022 a povedie do roku 2023, aby uspokojil dopyt po nových aplikáciách a nedostatok existujúcich produktov, ako sú automobily. Pozeráme sa aj na niektoré pokroky pri výrobe polovodičov s menšou funkciou pomocou EUV.

Spoločnosť SEMI vydala počas Semiconu tlačovú správu zo svojej polročnej predpovede celkových polovodičových zariadení o stave výdavkov na polovodičové zariadenia a prognózach na rok 2023. Spoločnosť SEMI uviedla, že podľa predpovedí dosiahne celosvetový predaj celkových výrobných zariadení polovodičových výrobcov originálnych zariadení rekordných 117.5 USD. miliardy v roku 2022, čo predstavuje nárast o 14.7 % z predchádzajúceho maxima v odvetví 102.5 miliardy USD v roku 2021 a nárast na 120.8 miliardy USD v roku 2023. Obrázok nižšie ukazuje nedávnu históriu a prognózy predaja polovodičových zariadení do roku 2023.

Predpokladá sa, že výdavky na vybavenie továrne na výrobu oblátok sa v roku 15.4 zvýšia o 2022 % na nový priemyselný rekord 101 miliárd USD v roku 2022 s ďalším nárastom o 3.2 % v roku 2023 na 104.3 miliardy USD. Na obrázku nižšie sú odhady a projekcie SEMI týkajúce sa výdavkov na vybavenie podľa polovodičových aplikácií.

SEMI hovorí, že „poháňaný dopytom po špičkových aj vyspelých procesných uzloch sa očakáva, že segmenty zlievarenstva a logiky vzrastú medziročne o 20.6 % na 55.2 miliardy USD v roku 2022 a o ďalších 7.9 % na 59.5 miliardy USD v roku 2023. Tieto dva segmenty predstavujú viac ako polovicu celkového predaja zariadení na výrobu plátkov.“

Vo vydaní sa ďalej uvádza: „Silný dopyt po pamäti a úložisku naďalej prispieva k výdavkom na zariadenia DRAM a NAND v tomto roku. Segment zariadení DRAM vedie expanziu v roku 2022 s očakávaným rastom o 8 % na 17.1 miliardy USD. Očakáva sa, že trh zariadení NAND v tomto roku vzrastie o 6.8 % na 21.1 miliardy USD. Očakáva sa, že výdavky na zariadenia DRAM a NAND klesnú v roku 7.7 o 2.4 % a 2023 %.

Taiwan, Čína a Kórea sú najväčšími nákupcami zariadení v roku 2022, pričom sa očakáva, že hlavným nákupcom bude Taiwan, po ktorom nasledujú Čína a Kórea.

Vytváranie menších prvkov je nepretržitým hnacím motorom pre polovodičové zariadenia s vyššou hustotou od zavedenia integrovaných obvodov. Zasadnutia na Semicone 2022 skúmali, ako litografické zmenšovanie a iné prístupy, ako je heterogénna integrácia s 3D štruktúrami a čipmi, umožnia neustále zvyšovanie hustoty a funkčnosti zariadení.

Počas Semicon Lam Research oznámila spoluprácu s poprednými dodávateľmi chemikálií, Entegris a Gelest (spoločnosť Mitsubishi Chemical Group), s cieľom vytvoriť prekurzorové chemikálie pre Lamovu technológiu suchého fotorezistu pre extrémnu ultrafialovú (EUV) litografiu. EUV, najmä ďalšia generácia vysokej numerickej apertúry (NA) EUV, je kľúčovou technológiou na riadenie škálovania polovodičov, ktorá v najbližších rokoch umožní funkcie menšie ako 1 nm.

V prejave Davida Frieda, viceprezidenta spoločnosti Lam, ukázal, že suché (zložené z malých metalorganických jednotiek) verzus mokré rezisty môžu poskytnúť vyššie rozlíšenie, širšie procesné okno a vyššiu čistotu. Suchý odoláva pri rovnakej dávke žiarenia, vykazuje menší kolaps línie a tým aj tvorbu defektov. Okrem toho použitie suchého odporu vedie k 5-10-násobnému zníženiu odpadu a nákladov a 2-násobnému zníženiu spotreby energie na jeden prechod.

Michael Lercel z ASML povedal, že vysoká numerická apertúra (0.33 NA) je teraz vo výrobe pre logiku a DRAM, ako je uvedené nižšie. Prechod na EUV znižuje dodatočný procesný čas a odpad z viacnásobného vzorovania, aby sa dosiahli jemnejšie vlastnosti.

Na obrázku je zobrazený plán EUV produktov ASML a poskytuje predstavu o veľkosti litografického zariadenia EUV ďalšej generácie.

SEMI predpovedal robustný dopyt po polovodičových zariadeniach v rokoch 2022 a 2023, aby uspokojil dopyt a znížil nedostatok kritických komponentov. Vývoj EUV v LAM, ASML povedie k veľkostiam polovodičových prvkov pod 3nm. Chiplety, 3D matrice a prechod na heterogénnu integráciu pomôžu poháňať hustejšie a funkčnejšie polovodičové zariadenia.