Udgifter til halvlederudstyr stiger for logik og hukommelse med højere tæthed

SEMI, den førende internationale semiconductor-handelsorganisation, holdt sin Semicon-konference i San Francisco i juli. SEMI forudser en betydelig vækst i efterspørgsel efter halvlederudstyr i 2022 og fører ind i 2023 for at imødekomme efterspørgslen efter nye applikationer og mangel på eksisterende produkter, såsom biler. Vi ser også på nogle udviklinger for at lave mindre fremhævede halvledere ved hjælp af EUV.

SEMI udgav en pressemeddelelse fra sin Mid-Year Total Semiconductor Equipment Forecast under Semicon, om tilstanden af ​​halvlederudstyrsudgifter og fremskrivninger for 2023. SEMI sagde, at det globale salg af det samlede halvlederfremstillingsudstyr fra producenter af originalt udstyr forventes at nå op på en rekord på 117.5 USD milliarder i 2022, stigende 14.7 % fra den tidligere branchehøjde på 102.5 milliarder USD i 2021 og stigning til 120.8 milliarder USD i 2023. Figuren nedenfor viser nyere historie og fremskrivninger frem til 2023 for salg af halvlederudstyr.

Udgifterne til wafer fab-udstyr forventes at udvide 15.4 % i 2022 til en ny industrirekord på 101 mia. USD i 2022 med en yderligere stigning på 3.2 % i 2023 til 104.3 mia. Figuren nedenfor viser SEMI's estimater og fremskrivninger for udstyrsudgifter efter halvlederapplikationer.

SEMI siger, at "drevet af efterspørgsel efter både førende og modne procesknuder forventes støberi- og logiksegmenterne at stige 20.6 % år-over-år til 55.2 milliarder dollars i 2022 og yderligere 7.9 % til 59.5 milliarder dollars i 2023. De to segmenter tegner sig for mere end halvdelen af ​​det samlede salg af wafer fab-udstyr."

Udgivelsen fortsætter med at sige, at "Stærk efterspørgsel efter hukommelse og lagring fortsætter med at bidrage til DRAM- og NAND-udstyrsudgifter i år. DRAM-udstyrssegmentet leder udvidelsen i 2022 med en forventet vækst på 8% til $17.1 milliarder. NAND-udstyrsmarkedet forventes at vokse med 6.8 ​​% til $21.1 milliarder i år. Udgifterne til DRAM- og NAND-udstyr forventes at falde med henholdsvis 7.7% og 2.4% i 2023."

Taiwan, Kina og Korea er de største udstyrskøbere i 2022, hvor Taiwan forventes at være den førende køber, efterfulgt af Kina og Korea.

At lave mindre funktioner har været en kontinuerlig driver for halvlederenheder med højere tæthed siden introduktionen af ​​integrerede kredsløb. Sessioner på Semicon 2022 undersøgte, hvordan litografiske krymper og andre tilgange, såsom heterogen integration med 3D-strukturer og chiplets, vil tillade fortsatte stigninger i enhedstæthed og funktionalitet.

Under Semicon annoncerede Lam Research et samarbejde med førende kemikalieleverandører, Entegris og Gelest (et Mitsubishi Chemical Group-selskab), for at skabe prækursorkemikalier til Lams tørre fotoresistteknologi til ekstrem ultraviolet (EUV) litografi. EUV, især den næste generation af EUV med høj numerisk apertur (NA), er en nøgleteknologi til at drive halvlederskalering, hvilket muliggør funktioner mindre end 1nm i de næste par år.

I en tale af David Fried, VP fra Lam, viste, at tør (sammensat af små metalorganiske enheder) kontra våd resist kan give højere opløsning, et bredere procesvindue og højere renhed. Dry resists for samme strålingsdosis, viser mindre linjekollaps og dermed generering af defekter. Derudover resulterer tørresistbrug i en 5-10X reduktion i spild og omkostninger og en 2X reduktion i den nødvendige effekt pr. wafer-passage.

Michael Lercel, fra ASML, sagde, at høj numerisk blænde (0.33 NA) nu er i produktion til logik og DRAM som vist nedenfor. Skiftet til EUV reducerer den ekstra procestid og spild fra flere mønstre for at opnå finere funktioner.

Billedet viser ASML's EUV-produktkøreplan og giver en idé om størrelsen af ​​næste generations EUV-litografiudstyr.

SEMI forudsagde robust efterspørgsel efter halvlederudstyr i 2022 og 2023 for at imødekomme efterspørgslen og reducere mangel på kritiske komponenter. EUV-udviklinger hos LAM, ASML vil drive halvlederfunktioner størrelser under 3nm. Chiplets, 3D-matricestabler og overgangen til heterogen integration vil hjælpe med at drive tættere og mere funktionelle halvlederenheder.