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中國半導體自立有活路

2020/10/15

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半導體

   

      原因是,維持「摩爾法則」(1塊半導體晶片可容納的晶體管元件數量在1年半~2年裏增至2倍)的技術主角正在從根本上發生改變。技術的代際更替將動搖領先者的優勢,存在給中國那樣的追趕者帶來趕超機會的可能性。

  

      此前的集成度的提高依靠「微細化」來實現,也就是説要使矽基板平面上遍佈的電路的線寬盡可能變得細微。但是,自線寬達到35奈米左右的2000年代後半期開始,在技術上變得越來越困難,微細化的腳步也日趨放緩。

     

      在此背景下,與在平面上進行微細化相比,通過將元件縱向安裝或使電路層本身實現多層堆疊、以此增加每塊晶片的元件數的「立體化」技術正在成為維持摩爾法則的主角。

  

      在用於智慧手機照片保存等的記憶卡領域,立體化已成為標準。據稱,在將電路層堆疊至128層的立體化取得進展的同時,一度微細化至約16奈米的電路線寬如今卻倒退回20~30奈米。

  

      在相當於個人電腦和智慧手機「大腦」的邏輯半導體和DRAM記憶體半導體(相當於擴大並存儲邏輯半導體處理的信息的「處理裝置」)領域,也在發生從微細化到立體化的主角更替。

  

      如果採用立體化,在利用光線將電路圖投射到基板上、被稱為「光刻」的半導體製造工序方面,即使沒有採用波長極短的「極紫外線(EUV)」的最尖端技術,也將開闢製造高性能半導體的道路。

  

      要使用極紫外線,在覆膜和清洗等所有工序上,都需要支持極紫外線的最尖端裝置,但如果採用立體化,只要改進以此前的微細度為前提的裝置,即可開闢道路。雖然這也絕不簡單,但半導體業務顧問的大山聰表示「與極紫外線化相比,(立體化的)難度和成本的阻礙都將下降。而且,在記憶卡以外,立體化技術仍未確立」。

  

 

      現在能生産極紫外線光刻設備的企業在世界上只有荷蘭ASML。其基礎技術的知識産權很多由美國持有。因此,荷蘭政府也並未批准ASML向中國出口極紫外線光刻設備。

   

      如果是極紫外線以外的光刻設備,日本的尼康和佳能均有能力製造。據涉足製造設備市場調查的日本globalnet推算,從極紫外線的上一代光刻設備來看,尼康的份額2019年為8%,如果是上二代則是35%。上三代的話,佳能掌握26%。如果加強符合立體化的研究開發,市佔率的再次擴大也成為可能。

  

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