①隨着工藝製程的進步愈發艱難，芯片製造商正在通過愈發複雜的設計提升性能； ②這也意味着化學品、材料領域將面臨更加嚴苛的技術要求，反過來也是相關上市公司的機會； ③非常殘酷的是，在這樣一個高度資本密集的行業，領跑者的優勢也將更加難以撼動。
財聯社12月28日訊（編輯 史正丞）趕在2023年底，荷蘭光刻機龍頭阿斯麥交付了首臺高孔徑極紫外光刻機，意味着全球半導體行業朝着2nm邁出關鍵的一步。
（來源：X）
隨着英特爾信誓旦旦地表示2024年將進入2nm工藝量產，投資市場也在緊張關注半導體行業的機會。摩根士丹利在最新出爐的2024年主題投資報告中，也將英特爾、中微公司列入“全球24大看漲股名單”。
不過就在市場聚焦於一衆光刻機生產商、芯片生產商時，多家材料和化工廠商開始跳出來提醒投資者們：在2nm時代，我們的作用將更加重要！
此話怎講？
在最新公佈的採訪中，美股上市公司英特格（Entegris）的首席技術官詹姆斯·奧尼爾提到，在當前實現先進生產工藝的過程中，佔據舞臺中心的不再是製造芯片的機器，而是先進材料和清潔解決方案。
奧尼爾表示：“三十年前，一切都與光刻機使晶體管變小（提高性能）有關，到了今天，宣稱材料創新是提高性能的主要驅動力會是一個堅實的主張。”
德國默克集團（Merck）的電子業務首席執行官Kai Beckmann雖然話講得沒有那麼直白，但也認可了這種觀點。Beckmann表示，現在電子行業正在從過去二十年裏依靠工具推進技術的時代，轉向所謂“材料時代”的下一個十年。
對於有望在2025年大規模量產的2nm芯片而言， 芯片的設計本身正變得更加複雜。在人類突破22nm節點時，傳統的平面型晶體管開始被鰭式結構（FinFET）代替，到了3nm節點，全環繞柵極晶體管（Gate-All-Around FET）又成爲了業界的首選方案。從示意圖上也能看出，現在芯片裏的晶體管正在以更加複雜的方式堆疊。
（三種結構示意圖，來源：三星）
存儲芯片那一塊就更容易解釋了，三星、SK海力士和美光等廠商正在3D NAND領域展開競爭——比誰的芯片疊層更多。目前這三家公司生產的芯片層數已經能疊到230層，正努力在1至2年內突破300層。堆疊的層數更多，存儲的容量也就更大。與此同時，業內也在積極探索3D閃存芯片的發展。
在這兩個領域取得進一步的發展不僅需要更加複雜的光刻機，還需要全新的尖端材料。
奧尼爾將應用於3D晶體管的化學品比喻爲“坐在直升機上給紐約市噴漆”——需要能夠控制噴在建築頂部、側面和水平街道上的材料屬性，完事兒後還要有清理街道的能力。對於GAA等新的晶體管結構而言，也需要開發新的創新材料，確保均勻地覆蓋頂部、底部和側面。目前材料行業正在想辦法從原子尺度上實現這一點。
化學品變得更加重要的另一個原因是基於生產的良率，這對於芯片公司的商業競爭力至關重要。奧尼爾表示，高純度化學品對於確保無瑕疵的生產和最小化缺陷至關重要。
Beckmann也舉了另一個例子：當前芯片製造過程中，銅被廣泛用作導電層，但爲了製造更小更先進的芯片，行業正在探索像鉬這樣的新材料。
當然，創新這兩個字與便宜通常沒有關係。根據目前業界的預期，單個2納米晶圓的成本可能高達3萬美元，比起目前最尖端的iPhone 15 Pro處理器（3nm）高出50%。與目前的AI行業類似，強者愈強很有可能仍是這個行業的基調。
英特格的首席執行官伯特蘭·洛伊總結稱，這是一個高度資本密集的行業。他預計相同的趨勢將延續——體量較大的公司將變得更強大，並且願意繼續投資，因爲這將是他們競爭優勢的來源。