שרשרת אספקה: חומרים חדשים יחליפו ציוד ייצור ויהפכו לכוח המניע העיקרי לשיפור ביצועי השבבים
מנהלי שרשרת האספקה הצהירו כי ככל שאבן הדרך השנייה מתקרבת, חברות כמו TSMC ואינטל ידחפו את טכנולוגיית הייצור הנוכחית שלהן עד לגבול, וחומרים חדשים וכימיקלים מתקדמים יותר ישחקו תפקיד חשוב יותר ויותר בענף ייצור השבבים.
מנהלים מחברות ציוד וחומרים של מוליכים למחצה Entegris ו- Merck דנו לאחרונה כיצד תחרות השבבים העולמית תתפתח ככל שהחוק של מור מאט.
ג'יימס אוניל, קצין הטכנולוגיה הראשי של אנטגרס, הצהיר כי בהשגת תהליכי ייצור מתקדמים, כבר לא ציוד ייצור שבבים התופס את המיקום המרכזי, אלא חומרים מתקדמים ופתרונות ניקוי."אני מאמין שההצהרה שחדשנות מהותית היא הכוח המניע העיקרי לשיפור הביצועים היא אמינה."
קאי בקמן, מנכ"ל Merck Electronics, הביע גם הוא את אותה השקפה.בקמן אמר, "אנו עוברים מהעידן בו הציוד היה חשוב ביותר לקידום הטכנולוגיה בשני העשורים האחרונים (ייצור שבבים) לעשור הבא, מה שלקוחותינו מכנים גיל החומר. הציוד עדיין חשוב, אך כעת חומרים קובעים הכל"
עבור שבבי מעבד, התחרות על ייצור בקנה מידה גדול של צמתים של 2NM החלה עד שנת 2025, עם ענקים כמו TSMC, סמסונג ואינטל במצב מוביל.על פי מפות דרכים שונות של פיתוח, שבבים מורכבים יותר עשויים להיות גם באופק.
במקביל, ענקי שבבי אחסון כמו סמסונג, SK Hynix ומיקרון משתמשים בזיכרון פלאש תלת -ממדי כדי להשיג פריצות דרך טכנולוגיות, במטרה לייצר בסופו של דבר עד 500 שכבות שבבים.שלוש חברות אלה מייצרות כיום למעלה מ -230 שכבות שבבי אחסון.
ההתקדמות המתמשכת בשני שדות אלה לא רק מחייבת ציוד מתקדם, אלא גם ספריות חומריות חדישות חדשות.לדוגמה, הקפיצה בייצור שבבי לוגיקה ל -2 ננומטר דורשת ארכיטקטורת שבבים חדשה לחלוטין.בארכיטקטורה חדשה זו בשם Ring Gate (GAA), טרנזיסטורים נערמים באופן תלת -ממדי מורכב יותר מאשר תצורות מישוריות מוקדמות.
אוניל הצהיר כי פיתוח חומרים לתצורות טרנזיסטור חדשות, כמו שערי טבעת, מחייב חומרים חדשניים כדי "לכסות באופן אחיד את החלק העליון, התחתון והצדדים", והוסיף כי התעשייה מעצבת שיטות כדי "להשיג זאת ברמה האטומית.".
סיבה נוספת לכך שכימיקלים הופכים חשובים יותר ויותר היא הצורך להבטיח איכות יציבה.אוניל הצהיר כי תפוקת הייצור הפכה חשובה ביותר בקביעת היצרנים יש תחרותיות מסחרית.כימיקלים טוהרים גבוהים הם מכריעים להבטיח ייצור מושלם ומזעור הפגמים.
בקמן ממרק מספק דוגמא נוספת להתפתחות חומרית בענף: נחושת נמצאת בשימוש נרחב כשכבה מוליכה בתהליכי ייצור השבבים הנוכחיים, אך התעשייה בוחנת חומרים חדשים כמו מוליבדן לייצור שבבים קטנים ומתקדמים יותר.
אך חדשנות רציפה מובילה לעלייה עלויות.על פי נתוני אסטרטגיות עסקיות בינלאומיות, חברת ייעוץ בתעשיית השבבים, העלות של רקיק דו -ננומטר יחיד היא גבוהה כמו 30000 דולר, שהיא 50% גבוהה מהדור הקודם (כלומר מעבד ה- 3NM המשמש באייפון 15 PRO).
ג'יימס אוניל, קצין הטכנולוגיה הראשי של אנטגרס, הצהיר כי בהשגת תהליכי ייצור מתקדמים, כבר לא ציוד ייצור שבבים התופס את המיקום המרכזי, אלא חומרים מתקדמים ופתרונות ניקוי."אני מאמין שההצהרה שחדשנות מהותית היא הכוח המניע העיקרי לשיפור הביצועים היא אמינה."
קאי בקמן, מנכ"ל Merck Electronics, הביע גם הוא את אותה השקפה.בקמן אמר, "אנו עוברים מהעידן בו הציוד היה חשוב ביותר לקידום הטכנולוגיה בשני העשורים האחרונים (ייצור שבבים) לעשור הבא, מה שלקוחותינו מכנים גיל החומר. הציוד עדיין חשוב, אך כעת חומרים קובעים הכל"
עבור שבבי מעבד, התחרות על ייצור בקנה מידה גדול של צמתים של 2NM החלה עד שנת 2025, עם ענקים כמו TSMC, סמסונג ואינטל במצב מוביל.על פי מפות דרכים שונות של פיתוח, שבבים מורכבים יותר עשויים להיות גם באופק.
במקביל, ענקי שבבי אחסון כמו סמסונג, SK Hynix ומיקרון משתמשים בזיכרון פלאש תלת -ממדי כדי להשיג פריצות דרך טכנולוגיות, במטרה לייצר בסופו של דבר עד 500 שכבות שבבים.שלוש חברות אלה מייצרות כיום למעלה מ -230 שכבות שבבי אחסון.
ההתקדמות המתמשכת בשני שדות אלה לא רק מחייבת ציוד מתקדם, אלא גם ספריות חומריות חדישות חדשות.לדוגמה, הקפיצה בייצור שבבי לוגיקה ל -2 ננומטר דורשת ארכיטקטורת שבבים חדשה לחלוטין.בארכיטקטורה חדשה זו בשם Ring Gate (GAA), טרנזיסטורים נערמים באופן תלת -ממדי מורכב יותר מאשר תצורות מישוריות מוקדמות.
אוניל הצהיר כי פיתוח חומרים לתצורות טרנזיסטור חדשות, כמו שערי טבעת, מחייב חומרים חדשניים כדי "לכסות באופן אחיד את החלק העליון, התחתון והצדדים", והוסיף כי התעשייה מעצבת שיטות כדי "להשיג זאת ברמה האטומית.".
סיבה נוספת לכך שכימיקלים הופכים חשובים יותר ויותר היא הצורך להבטיח איכות יציבה.אוניל הצהיר כי תפוקת הייצור הפכה חשובה ביותר בקביעת היצרנים יש תחרותיות מסחרית.כימיקלים טוהרים גבוהים הם מכריעים להבטיח ייצור מושלם ומזעור הפגמים.
בקמן ממרק מספק דוגמא נוספת להתפתחות חומרית בענף: נחושת נמצאת בשימוש נרחב כשכבה מוליכה בתהליכי ייצור השבבים הנוכחיים, אך התעשייה בוחנת חומרים חדשים כמו מוליבדן לייצור שבבים קטנים ומתקדמים יותר.
אך חדשנות רציפה מובילה לעלייה עלויות.על פי נתוני אסטרטגיות עסקיות בינלאומיות, חברת ייעוץ בתעשיית השבבים, העלות של רקיק דו -ננומטר יחיד היא גבוהה כמו 30000 דולר, שהיא 50% גבוהה מהדור הקודם (כלומר מעבד ה- 3NM המשמש באייפון 15 PRO).