半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展

半導(dǎo)體是一個(gè)技術(shù)日新月異的產(chǎn)業(yè)。最新半導(dǎo)體采用以納米為單位的技術(shù)，1納米相當(dāng)于1米的十億分之一。用目前的20納米工藝舉例，意味著在作為半導(dǎo)體原料的直徑為30cm的晶圓上畫出一條線，然后把這張晶圓放大到地球大小尺寸，20納米的線的粗細(xì)大概相當(dāng)于85cm左右。如今的半導(dǎo)體技術(shù)，可以看成是一種把地球看作帆布、用85cm粗毛筆畫畫的技術(shù)。

但是，即便如此微細(xì)的技術(shù)也無法滿足未來半導(dǎo)體制造的要求。生產(chǎn)半導(dǎo)體時(shí)，就像平常照相成像的原理一樣，未來使用的半導(dǎo)體芯片因?yàn)楸仨氂袠O為微細(xì)化的電路，而使用一般的光源會(huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)干涉，無法準(zhǔn)確地將電路投射到晶圓上，所以必須使用EUV這種波長(zhǎng)極短的光源。然而EUV設(shè)備至今為止也沒有完全實(shí)現(xiàn)商用化，作為試用品的EUV設(shè)備，每臺(tái)的價(jià)格也大約達(dá)到1億美金。

上個(gè)世紀(jì)七八十年代，內(nèi)存芯片的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主要集中在容量上。誰(shuí)更快生產(chǎn)出容量更大的半導(dǎo)體，誰(shuí)就能在市場(chǎng)上取勝。當(dāng)時(shí)，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展主要由美國(guó)和日本兩國(guó)主導(dǎo)。比起其它技術(shù)上落后的企業(yè)，美日兩國(guó)的企業(yè)會(huì)通過率先開發(fā)新一代大容量的產(chǎn)品而獲利，而當(dāng)其它企業(yè)在技術(shù)上漸漸追趕上來時(shí)，又開始大幅降價(jià)，使得后進(jìn)企業(yè)很難獲利。

然而，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化伴隨著市場(chǎng)的拐點(diǎn)出現(xiàn)了。80年代末，只有研究所和企業(yè)才使用的電腦逐漸出現(xiàn)在普通消費(fèi)者的家中，標(biāo)志著“個(gè)人電腦時(shí)代”的到來。而當(dāng)電腦成為個(gè)人消費(fèi)品后，半導(dǎo)體市場(chǎng)則得到了飛速的發(fā)展。

準(zhǔn)確預(yù)測(cè)這一變化的有兩家公司，那就是英特爾和三星電子。英特爾為了避開多家公司參與的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的內(nèi)存芯片市場(chǎng)，決定集中精力做CPU市場(chǎng)。三星雖然進(jìn)入市場(chǎng)較晚，但是卻研發(fā)出了許多領(lǐng)先的技術(shù)。尤其是三星公司最新自主研發(fā)的NAND閃存，將現(xiàn)有半導(dǎo)體芯片的平面設(shè)計(jì)模式創(chuàng)新性地改為3D立體堆疊式設(shè)計(jì)，產(chǎn)品性能和容量都將得到大大提升。

半導(dǎo)體技術(shù)為我們帶來了什么？

20多年前，人們還很難想象今天的手機(jī)會(huì)發(fā)展到如此程度——現(xiàn)在的手機(jī)，不僅可以隨時(shí)隨地與人取得聯(lián)系、分享信息，還可以隨時(shí)上網(wǎng)。

這是多種電子技術(shù)綜合創(chuàng)新的結(jié)果。但是，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展在中間起了關(guān)鍵的作用。半導(dǎo)體是導(dǎo)電性能可受控制，介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，可以讓每秒十億次以上的計(jì)算變得可能，還可以將數(shù)百年閱讀容量的新聞內(nèi)容壓縮在指甲蓋大小的裝置上。不僅如此，有些半導(dǎo)體還能造出光、并能將光轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)記錄下來。

移動(dòng)電話的出現(xiàn)，同樣依賴將信號(hào)“裝”在電波里并傳輸出去的半導(dǎo)體的發(fā)展。笨重的顯像管電視發(fā)展成為壁掛式超薄電視，也依賴于半導(dǎo)體領(lǐng)域LCD的出現(xiàn)和可調(diào)節(jié)信號(hào)的顯示驅(qū)動(dòng)IC（DDI）的發(fā)展。

同樣，現(xiàn)在拍照可以及時(shí)查看照片，不用像從前那樣沖洗，也是因?yàn)橛辛税雽?dǎo)體圖像傳感器的發(fā)展。在乘坐公車和地鐵的時(shí)候，不用單獨(dú)準(zhǔn)備零錢，直接使用IC卡就能快速結(jié)算，也是多虧了智能卡里的RF芯片。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，半導(dǎo)體涉及諸多日常生活用品，市場(chǎng)規(guī)模非常大。2014年，半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到3，370億美元，相當(dāng)于全球經(jīng)濟(jì)第30位國(guó)家GDP的規(guī)模。

因此，發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)潛力巨大。