מוליכים למחצה משנים את העולם האנושי בכל ההיבטים

'מוליכים למחצה הם כוח חשוב המשנה את הכלכלה העולמית,' פרופסור וויי שאוג'ון התחיל מנקודת המבט של התוצר, אינדיקטור חשוב להתפתחות כלכלית. הוא ציטט את נתוני התוצר הגלובלי שפורסמו באתר האינטרנט של אגף הסטטיסטיקה של האו'ם ואמר, 'משנת 1987 עד 2021, הערך המוחלט של התוצר העולמי יש 'קפיצה' ברורה, והנתוני התוצר הממוצע העולמי העולמי עברו שינויים גדולים יחסית.

בנוסף, פרופסור וויי שאוג'ון ציטט גם נתוני מכירות של ענף המוליכים למחצה העולמי: ב -16 השנים משנת 1987 עד 2002, ההכנסות המצטברות של ענף המוליכים למחצה העולמי היו 1,643.1 מיליארד דולר, בממוצע 102.7 מיליארד דולר לשנה. ב -19 השנים משנת 2003 עד 2021, ההכנסות המצטברות של ענף המוליכים למחצה הגלובלי הגיעו ל -6,069.6 מיליארד דולר, בממוצע 319.5 מיליארד דולר לשנה, שהיה פי 3.1 מזה של 16 השנים הקודמות.

בהשוואה בין נתוני פיתוח תוצר גלובלי ונתוני פיתוח ענפי מידע גלובליים, ניתן להסיק כי 'ענף המידע ממלא תפקיד חשוב בצמיחה כלכלית עולמית. ' מוליכים למחצה הם הליבה והבסיס התומכים בענף המידע, התומך בתורו לצמיחת התוצר העולמי. לפיכך, מוליכים למחצה ממלאים תפקיד חשוב בהתפתחות הכלכלית העולמית.

'החוק של מור ' מניע את הענף להתקדם על פי חוק הצמיחה האקספוננציאלית. כעת בני אדם יכולים לשלב עשרות מיליארדי טרנזיסטורים על שבב סיליקון יחיד. במערכת כה מורכבת, בהחלט אין דרך פשוטה להתמודד איתה. מאז לידתו, מוליכים למחצה היו ענף מונע חדשנות. אם אנו מסתכלים רק על תהליך ייצור המוליכים למחצה, הוא עומד בעיקר עם שלושה אתגרים:

• האחד הוא גרפיקה מדויקת, שהיא טכנולוגיית פוטוליטוגרפיה. על פי הנוסחה באיור לעיל, רזולוציה = k1 * λ/na, רזולוציה = מקדם x (אורך הגל של מקור האור/צמצם מספרי של עדשת ההקרנה). מכיוון שקשה לשינוי אורך הגל של מקור האור, הופעתן של מכונות ליטוגרפיה של EUV ו- Memberdography הגדילה את הצמצם המספרי (NA) של הצמצם. תהליך שיפור הרזולוציה עשוי להיראות פשוט, אך הוא מלא בחידושים בלתי צפויים.

• השנייה היא חדשנות של חומרים חדשים ותהליכים חדשים. נכון לעכשיו, ישנם כ -64 חומרים בתחום המוליכים למחצה, כולל נחושת, גרמניום, ניקל, High-K וחומרים אחרים. כל חומר דורש אלפי ניסויים בתהליכים. בתהליך ייצור המוליכים למחצה, כיצד ליצור קבוצה של תהליכי מוצר משמעותיים באמת? ללא חידוש של חומרים חדשים ותהליכים חדשים אלה, לא היה שיפור מהיר בביצועים של מכשירי מוליכים למחצה.

• השלישית היא לשפר את שיעור התשואה. פריצת דרך בתהליך יחיד עשויה לא להבטיח שיפור משמעותי בביצועים של מוצר המעגל המשולב כולו. מספר גדול של שגיאות סטטיסטיות מצטברות בזרימת התהליך. גם אם התשואה של כל שלב גבוהה עד 99.9%, לאחר הצטברות אלפי צעדים, התשואה הסופית היא 37%בלבד. לפיכך, הסימן לרמת הטכנולוגיה התעשייתית אינו פריצת דרך בטכנולוגיה יחידה, אלא פריצת דרך במערך שלם של תהליכי מוצר.

כוח המחשוב מניע פיתוח מוליכים למחצה, ומוליכים למחצה תומכים בקידום טכנולוגיית המחשבים. לאורך כל התהליך, ממחשוב מדעי בימים הראשונים וכלה במחשוב אישי, מחשוב נייד, מחשוב ענן וכניסה של היום למחשוב אינטליגנטי, שוקי המחשבים והמוליכים למחצה היו איתנו לאורך כל הדרך. בעתיד ניכנס לעידן חדש - עידן המחשוב בכל מקום. באותה תקופה לא היו אנשים שהשתמשו במחשבים, אלא מחשבים המשתמשים במחשבים. זה יהפוך למאפיין עיקרי בעידן המחשוב בכל מקום. במודל פיתוח זה, דברים רבים ישתנו.

כוח המחשוב של מחשבים בעלי ביצועים גבוהים נכנס לעידן ה- E-Class. מחשבי-על של מעמד אלקטרוני מתייחסים למחשבי-על שיכולים לבצע עשרות מיליארדי פעולות מתמטיות בשנייה. הם הגבהים המפקדים של חדשנות ותחרות בינלאומית לטכנולוגיית מידע מתקדמת ומוכרים ברחבי העולם ככתר בעולם המחשבים העל. 'העתיד ייכנס בקרוב לעידן ברמת Z (1Z = 1021, עשרה טריליון רמות). מכיוון שהנתונים צומחים מהר מדי, אם מהירות העיבוד של המחשב לא יכולה לעמוד בקצב בכל עת, המחשב לא יוכל לעמוד בדרישות הפיתוח.