半導体は、あらゆる面で人間の世界を変えています

'半導体は、世界経済を変える重要な力であると、'経済発展の重要な指標であるGDPの観点からWei Shaojun教授が始めました。彼は、国連統計部門のウェブサイトに公開されたグローバルGDPデータを引用し、「1987年から2021年まで、グローバルGDPの絶対的価値が明らかな「ジャンプ」があり、世界の平均GDPデータは比較的大きな変化を遂げています。

さらに、Wei Shaojun教授は、グローバルな半導体業界の販売データも引用しました。1987年から2002年までの16年間で、グローバル半導体業界の累積収益は1,64311億米ドルで、平均1027億米ドルでした。 2003年から2021年までの19年間で、世界の半導体業界の累積収益は6,0696億米ドルに達し、年間平均3195億米ドルで、過去16年間の3.1倍でした。

グローバルGDP開発データとグローバル情報産業開発データを比較すると、情報業界は世界の経済成長に重要な役割を果たしていると推測できます。 '半導体は、世界のGDPの成長をサポートする情報業界をサポートするコアと基礎です。したがって、半導体は、世界の経済発展において重要な役割を果たします。

'ムーアの法律'は、指数関数的な成長の法則に従って進歩を促しています。現在、人間は1つのシリコンチップに数千億のトランジスタを統合できます。このような非常に複雑なシステムでは、それに対処する簡単な方法は確かにありません。誕生以来、半導体はイノベーション主導の産業でした。半導体製造プロセスのみを見ると、主に3つの課題に直面しています。

• 1つは、フォトリソグラフィーテクノロジーである精密グラフィックスです。上記の図の式によれば、解像度= k1 *λ/na、解像度=係数x（投影レンズの光源/数値開口の波長）。光源の波長は変化が困難であるため、EUVと浸漬リソグラフィマシンの出現により、開口部の数値開口（NA）が増加しました。解像度を改善するプロセスは単純に思えるかもしれませんが、予想外の革新に満ちています。

• 2つ目は、新しい材料と新しいプロセスの革新です。現在、銅、ゲルマニウム、ニッケル、高k、その他の材料など、半導体場には約64の材料があります。各材料には、数千のプロセス実験が必要です。半導体製造プロセスでは、本当に意味のある製品プロセスのセットを形成する方法は？これらの新しい材料と新しいプロセスの革新がなければ、半導体デバイスのパフォーマンスに急速な改善はありません。

• 3つ目は、降伏率を改善することです。単一のプロセスでのブレークスルーは、統合回路製品全体のパフォーマンスの大幅な改善を保証するものではありません。プロセスフローに多数の統計エラーが蓄積されます。数千のステップが蓄積された後、各ステップの収量が99.9％に高い場合でも、最終収量はわずか37％です。したがって、産業技術レベルの兆候は、単一のテクノロジーのブレークスルーではなく、製品プロセスの完全なセットでのブレークスルーです。

コンピューティングパワーは半導体の開発を促進しており、半導体はコンピューターテクノロジーの進歩をサポートしています。初期の科学的コンピューティングから、パーソナルコンピューティング、モバイルコンピューティング、クラウドコンピューティング、そして今日のインテリジェントコンピューティングへのエントリまで、プロセス全体を通して、コンピューターと半導体の市場はずっといました。将来、私たちは新しい時代、つまりユビキタスコンピューティングの時代に入ります。当時、コンピューターを使用している人ではなく、コンピューターを使用しているコンピューターでした。これは、ユビキタスコンピューティングの時代の主要な特徴になります。この開発モデルでは、多くのことが変わります。

高性能コンピューターのコンピューティング能力は、Eクラスの時代に入りました。 Eクラスのスーパーコンピューターは、毎秒数十億の数学操作を実行できるスーパーコンピューターを指します。それらは、国際的なハイエンド情報技術の革新と競争の指揮された高さであり、「スーパーコンピューターの世界の王冠」として世界中で認識されています。データが速すぎるため、コンピューターの処理速度がいつでも維持できない場合、コンピューターは開発の要件を満たすことができません。