Pengeluaran Peralatan Semikonduktor Meningkat Untuk Logika Dan Memori Kepadatan Lebih Tinggi

SEMI, organisasi perdagangan semikonduktor internasional terkemuka mengadakan konferensi Semicon di San Francisco pada bulan Juli. SEMI memprediksi pertumbuhan yang signifikan dalam permintaan peralatan semikonduktor pada tahun 2022 dan mengarah ke tahun 2023 untuk memenuhi permintaan aplikasi baru dan kekurangan produk yang sudah ada, seperti mobil. Kami juga melihat beberapa perkembangan untuk membuat semikonduktor berfitur lebih kecil menggunakan EUV.

SEMI merilis siaran pers dari Prakiraan Peralatan Semikonduktor Total Pertengahan Tahun selama Semicon, tentang keadaan pengeluaran peralatan semikonduktor dan proyeksi untuk tahun 2023. SEMI mengatakan bahwa penjualan global total peralatan manufaktur semikonduktor oleh produsen peralatan asli diperkirakan akan mencapai rekor $117.5 miliar pada tahun 2022, naik 14.7% dari tertinggi industri sebelumnya sebesar $102.5 miliar pada tahun 2021, dan meningkat menjadi $120.8 miliar pada tahun 2023. Gambar di bawah ini menunjukkan sejarah terkini dan proyeksi hingga tahun 2023 untuk penjualan peralatan semikonduktor.

Pengeluaran peralatan fab wafer diproyeksikan akan meningkat 15.4% pada tahun 2022 ke rekor industri baru sebesar $101 miliar pada tahun 2022 dengan peningkatan lebih lanjut sebesar 3.2% yang diproyeksikan pada tahun 2023 menjadi $104.3 miliar. Gambar di bawah menunjukkan perkiraan dan proyeksi SEMI untuk pengeluaran peralatan oleh aplikasi semikonduktor.

SEMI mengatakan bahwa, “Didorong oleh permintaan untuk node proses terdepan dan matang, segmen pengecoran dan logika diharapkan meningkat 20.6% dari tahun ke tahun menjadi $55.2 miliar pada tahun 2022 dan 7.9% lainnya, menjadi $59.5 miliar, pada tahun 2023 Kedua segmen tersebut menyumbang lebih dari setengah dari total penjualan peralatan fab wafer.”

Rilis selanjutnya mengatakan bahwa, “Permintaan yang kuat untuk memori dan penyimpanan terus berkontribusi pada pengeluaran peralatan DRAM dan NAND tahun ini. Segmen peralatan DRAM memimpin ekspansi pada tahun 2022 dengan pertumbuhan yang diharapkan sebesar 8% menjadi $17.1 miliar. Pasar peralatan NAND diproyeksikan tumbuh 6.8% menjadi $ 21.1 miliar tahun ini. Pengeluaran peralatan DRAM dan NAND diperkirakan akan turun masing-masing 7.7% dan 2.4%, pada tahun 2023.”

Taiwan, China dan Korea adalah pembeli peralatan terbesar pada tahun 2022 dengan Taiwan diharapkan menjadi pembeli utama, diikuti oleh China dan Korea.

Membuat fitur yang lebih kecil telah menjadi pendorong berkelanjutan untuk perangkat semikonduktor dengan kepadatan lebih tinggi sejak diperkenalkannya sirkuit terpadu. Sesi di Semicon 2022 mengeksplorasi bagaimana penyusutan litografi dan pendekatan lain, seperti integrasi heterogen dengan struktur dan chiplet 3D, akan memungkinkan peningkatan berkelanjutan dalam kepadatan dan fungsionalitas perangkat.

Selama Semicon Lam Research mengumumkan kolaborasi dengan pemasok bahan kimia terkemuka, Entegris dan Gelest (perusahaan Mitsubishi Chemical Group), untuk membuat bahan kimia prekursor untuk teknologi fotoresist kering Lam untuk litografi ultraviolet ekstrim (EUV). EUV, khususnya generasi berikutnya dari aperture numerik tinggi (NA) EUV, adalah teknologi utama untuk mendorong penskalaan semikonduktor, memungkinkan fitur yang lebih kecil dari 1nm dalam beberapa tahun ke depan.

Dalam pembicaraan oleh David Fried, VP dari Lam, menunjukkan bahwa tahan kering (terdiri dari unit logam organik kecil) versus tahan basah dapat memberikan resolusi yang lebih tinggi, jendela proses yang lebih luas, dan kemurnian yang lebih tinggi. Tahan kering untuk dosis radiasi yang sama, menunjukkan lebih sedikit keruntuhan garis dan dengan demikian menghasilkan cacat. Selain itu, penggunaan tahan kering menghasilkan pengurangan limbah dan biaya 5-10X dan pengurangan 2X dalam daya yang dibutuhkan per lintasan wafer.

Michael Lercel, dari ASML, mengatakan bahwa aperture numerik tinggi (0.33 NA) sekarang sedang diproduksi untuk logika dan DRAM seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Perpindahan ke EUV mengurangi waktu proses ekstra dan pemborosan dari beberapa pola untuk mencapai fitur yang lebih baik.

Gambar menunjukkan peta jalan produk EUV ASML dan memberikan gambaran tentang ukuran peralatan litografi EUV generasi berikutnya.

SEMI memperkirakan permintaan peralatan semikonduktor yang kuat pada tahun 2022 dan 2023 untuk memenuhi permintaan dan mengurangi kekurangan komponen penting. Perkembangan EUV di LAM, ASML akan mendorong fitur semikonduktor berukuran di bawah 3nm. Chiplet, tumpukan cetakan 3D, dan peralihan ke integrasi heterogen akan membantu mendorong perangkat semikonduktor yang lebih padat dan lebih fungsional.