用於更高密度邏輯和內存的半導體設備支出增加

領先的國際半導體貿易組織 SEMI 於 2022 月在舊金山舉行了 Semicon 會議。 SEMI 預測，2023 年半導體設備需求將顯著增長，到 XNUMX 年，以滿足新應用的需求和現有產品（如汽車）的短缺。 我們還研究了一些使用 EUV 製造更小的特徵半導體的發展。

SEMI 在 Semicon 期間發布了一份關於半導體設備支出狀況和 2023 年預測的年中總半導體設備預測新聞稿。SEMI 表示，原始設備製造商的全球半導體製造設備總銷售額預計將達到創紀錄的 117.5 美元2022 年 14.7 億美元，較之前的 102.5 年行業高點 2021 億美元增長 120.8%，並在 2023 年增至 2023 億美元。下圖顯示了半導體設備銷售的近期歷史和到 XNUMX 年的預測。

晶圓廠設備支出預計將在 15.4 年增長 2022% 至 101 年 2022B 美元的新行業記錄，預計 3.2 年將進一步增長 2023% 至 104.3B 美元。 下圖顯示了 SEMI 對半導體應用設備支出的估計和預測。

SEMI 表示：“在對領先和成熟工藝節點的需求的推動下，晶圓代工和邏輯領域預計將在 20.6 年同比增長 55.2% 至 2022 億美元，並在 7.9 年再增長 59.5% 至 2023 億美元. 這兩個部分佔晶圓廠設備總銷售額的一半以上。”

該新聞稿接著說，“對內存和存儲的強勁需求繼續推動今年的 DRAM 和 NAND 設備支出。 DRAM 設備部門在 2022 年引領擴張，預計增長 8% 至 17.1 億美元。 今年 NAND 設備市場預計將增長 6.8% 至 21.1 億美元。 預計 7.7 年 DRAM 和 NAND 設備支出將分別下滑 2.4% 和 2023%。”

台灣、中國大陸和韓國是 2022 年最大的設備買家，預計台灣將成為主要買家，其次是中國大陸和韓國。

自從引入集成電路以來，製造更小的特徵一直是更高密度半導體器件的持續推動力。 2022 Semicon 的會議探討了光刻縮小和其他方法（例如與 3D 結構和小芯片的異構集成）將如何使設備密度和功能不斷增加。

在 Semicon 期間，Lam Research 宣布與領先的化學品供應商 Entegris 和 Gelest（三菱化學集團旗下公司）合作，為 Lam 用於極紫外 (EUV) 光刻的干式光刻膠技術製造前體化學品。 EUV，尤其是下一代高數值孔徑 (NA) EUV，是推動半導體微縮的關鍵技術，可在未來幾年實現小於 1nm 的特徵。

Lam 的副總裁 David Fried 在一次演講中表明，乾式（由小金屬有機單元組成）與濕式抗蝕劑相比，可以提供更高的分辨率、更寬的工藝窗口和更高的純度。 對於相同的輻射劑量，乾式抗蝕劑顯示出較少的線路塌陷，因此產生的缺陷較少。 此外，使用乾式抗蝕劑可將浪費和成本降低 5-10 倍，並將每個晶圓通過所需的功率降低 2 倍。

來自 ASML 的 Michael Lercel 表示，高數值孔徑 (0.33 NA) 現在正在生產用於邏輯和 DRAM，如下所示。 轉向 EUV 減少了額外的工藝時間和多重圖案化的浪費，以實現更精細的特徵。

該圖顯示了 ASML 的 EUV 產品路線圖，並展示了下一代 EUV 光刻設備的尺寸。

SEMI 預測 2022 年和 2023 年半導體設備需求強勁，以滿足需求並減少關鍵組件的短缺。 LAM、ASML 的 EUV 開發將推動半導體特徵尺寸低於 3nm。 小芯片、3D 芯片堆棧和向異構集成的轉變將有助於推動更密集、功能更強大的半導體器件。