摩爾定律（Moore’s law）預測，每隔18個月晶片上電晶體數量成長一倍**。這項定律成功預測半導體產業近五十年。不過，當晶片線寬（IC 產業能製造的最小導線寬度）縮小到20nm以下，有人認為摩爾定律將無法繼續預測半導體產業，甚至有物理學家宣判摩爾定律將會完全失效。
摩爾定律真的失去魔力了嗎？
摩爾定律的瓶頸–光源
摩爾定律為 Intel 創辦人 Gordon Moore 在1965年發表，儘管他本人不認為這是一個定律，而是預測。Intel 以這項定律為發展藍圖，持續以財務優勢和技術創新，把競爭者狠狠甩在後面。
▲1965年 Gordon E. Moore 的「摩爾定律」原稿。資料來源：Intel。
但最近摩爾定律由於顯影（Lithography）技術障礙受到挑戰。這個技術障礙有點類似要學生在米粒上畫圖。要畫出一幅很小很小的圖，有三個要素：很小的米粒、更小的筆尖、跟穩定的墨水供應。
在半導體業中，米粒就是晶片，筆尖就是光波長，墨水就是光源強度。晶片（米粒）可以一直縮小，但目前的顯影技術障礙是指光無法兼具波長（筆尖）小且光源強度（墨水）穩定。目前已成功製造波長夠小的光源，但光源強度仍未達商業化的標準。而且提高光源強度（影響曝光速率）同時還必須考慮穩定度，畢竟筆寫到一半沒墨水頗麻煩的。
產業界計畫使用 193nm（ArF）光源搭配浸潤式顯影（Immersion lithography）技術製造20nm晶片。Intel 今年著手製造14nm晶片，並計畫於2015年製造10nm晶片。然而，下一代顯影技術尚未成熟，14nm效能提升或許只有以往的一半。
比利時微電子中心（Interuniversity Microelectronics Centre）總裁 Luc van den Hove 預估以193nm搭配浸潤式顯影製造14nm晶片，成本將會超過28nm技術的90％以上。成本上升主因是曝光顯影技術，在極小線寬下，需要多次曝光顯影，且誤差率也會提高，造成時間與金錢成本大幅上升。
▲晶圓製作成本圖，成本隨時間上升。圖片來源：ITRS。
延續摩爾定律生命的關鍵技術
Intel 在20年前認為自己找到夠小的筆尖了—極紫外光（Extreme Ultraviolet，"EUV"，波長13.5nm），是現在光源波長的７％而已。Intel 認為 EUV 顯影技術能持續推動摩爾定律，搭配浸潤式顯影晶片尺寸可達10nm以下。
於是 Intel 大力推動各廠商組成聯盟研發 EUV，一開始還樂觀預估2007年就能以 EUV 取代深紫外光（Deep Ultraviolet，"DUV"，波長193nm）。
▲2002年時 Intel 對顯影技術藍圖，現在看來實在太樂觀了。資料來源：Intel。
除了 EUV 外，浸潤式顯影技術的發展一般認為可持續沿用到10nm下。這個技術將水滴填滿鏡頭與晶圓間，藉由光線遇到不同介質會折射改變聚焦深度，已讓 DUV 顯影技術得以延續至今。
▲浸潤式顯影技術示意圖。資料來源：Nikon。
雖說線寬尺寸持續縮小，光源波長縮短是正面解決問題方案（愚公移山?）；但 EUV 顯影設備一再延後推出，主因是光源強度太弱，導致晶圓顯影速度（throughput）只有每小時30片，不足商業化的要求至少每小時100片。
下一代 EUV 設備發展受阻，產業急著尋找替代技術，Intel 宣稱浸潤式顯影可達到 10nm 下，且製造成本依然足夠商業化。然而顯影需要更多次，光罩成本與工作流程都會大幅增加。
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作者：Tim Chen
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另一個新突破的展開~~
不管是原有技術的突破~
還是替代技術的誕生~
受益的將會是全體XDDD
(還有廠商的荷包)
那麼全新的發展方向可能是量子電腦與憶阻器
「穿隧效應」 就是其中之一。
半導體勢必會成為夕陽產業。
台積電也在研發應變措施了。(要和3星對抗阿~~)
6A 家族 的 Si 還不夠快，組成生物體的 C 是更快的。
或許下一個世代，我們可以利用「類生物體」，進行運算。
(台積電上回來學校演講時聽到的...)