摩爾定律是美國半導體大廠 Intel 的創辦人之一戈登． 摩爾（Gordon Moore）在 1965 年於《電子學》（Electronics）雜誌所提出。 電晶體（Transistor）左右了晶片的效能，而摩爾發現，每個晶片上可容納的電晶體數目，會按照幾何級數的法則增長，每一年約會增加一倍，運算性能提升 40%。 豪斯（David House）又提出每 18 個月增長一倍的理論，成為後世普遍參照的說法。 2009年時IBM的研究員預測，“摩爾定律”的時代將會結束，因為研究和實驗室的成本需求十分高昂，而有財力投資在建立和維護晶片工廠的企業很少。 [12]而且製程也越來越接近半導體的物理極限，將會難以再縮小下去。
哪知才不過一年左右，舊金山灣區的山迪亞國家實驗室就以EUV原型機做展示了。 此外，最近幾個月來，兩家主要的半導體設備製造商（ASML與應用材料）都放棄研發電子投影光刻技術（EPL）的計畫。 過去一直由AT&T的貝爾實驗室研發的EPL，也是下一代晶圓光刻技術的競爭者，做法是利用平行電子束在晶圓上刻畫出線路圖案。 讓我們來看幾個例子：2016 年 10 月 17 日，韓國三星官方宣布 10 奈米製程量產。
摩爾定律極限: 摩爾定律是什麼？摩爾定律有極限嗎？一文搞懂半導體業的「黃金法則」
台灣今年初三讀通過《氣候變遷因應法》，明定2050淨零排放目標，國內碳費徵收、碳權交易已有法源依據，碳權交易所也在各界引頸期盼下於日前揭牌，讓企業在減碳上可與國際接軌。 華立持續加強力度開發全台的太陽光電案場，未來可對高科技客戶提供綠電憑證及碳權交易，並已與國際級大型基金及產壽險業者建立合作的投資平台，攜手為台灣的綠電及淨零目標做出貢獻。 此外極紫外光刻（EUV）工藝未來也會升級，艾斯摩爾將在3奈米與更先進製程採用高數值孔徑（NA）光學系統。 去年艾斯摩爾為發展NA系統，收購德國卡爾蔡司子公司蔡司半導體，現在的EUV工藝數值孔徑還是0.33，可用兩三代工藝。 半導體設備廠艾斯摩爾（ASML）確認了1.5奈米製程的發展性，足以支撐摩爾定律延續至2030年。 根據分析，台積電與三星的新戰爭將開打，並以製程領先的台積電勝算較大。
尽管近现代的数十年间摩尔定律均成立，但它仍应被视为是对现象的观测或对未来的推测，而不应被视为一个物理定律或者自然界的规律。 从另一角度看，未来的增长率在逻辑上无法保证会跟过去的数据一样，也就是逻辑上无法保证摩尔定律会持续下去。 虽然原本预计摩尔定律将持续到至少2020年，[3]然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经在2013年年底放缓[4]，低于摩尔定律预测的速度。 但是，截至2018年，一些强大的半导体制造商已经开发出大规模生产的半导体元件制造工艺，据称这些工艺与摩尔定律仍将保持同步。 以上幾種說法中，以第一種說法最為普遍；第二、三兩種說法涉及到價格因素，其實質是一樣的。 三種說法雖然各有千秋，但在一點上是共同的，即「增加一倍」的周期都是18個月；至於增加一倍的是積體電路上所整合的「電晶體」，是整個「電腦的效能」、還是「一個美元所能買到的效能」，就見仁見智。
摩爾定律極限: 未來展望
一直以來科學界對二維材料寄予厚望，卻苦於無法解決二維材料高電阻、及低電流等問題，以至於取代矽成為新興半導體材料一事，始終是「只聞樓梯響」。 所謂摩爾定律，是指一塊晶片上所容納電晶體數量，隨著製程技術提升，每18個月就會翻倍，效能跟著提升，不過摩爾定律極限是指，電晶體縮小到矽材料物理極限，最終無法突破最大效能。 而目前市場上常見的28奈米、40奈米甚或是7奈米，其命名主要是依據晶片內「閘極」長度而定，它在晶片裡面扮演的角色就如同自動門，可以在開啟後讓電子順利通過產生電流、發揮作用。
- 不過隨著晶片持續微縮也讓晶片架構逐漸受到挑戰，需從各種面向著手進行調整，其中包括製程架構的修正，才能讓電子的通過受到控制、不至於產生漏電影響晶片效能。
- 半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪，对二十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献，并驱动了一系列科技创新、社会改革、生产效率的提高和经济增长。
- 去年艾斯摩爾為發展NA系統，收購德國卡爾蔡司子公司蔡司半導體，現在的EUV工藝數值孔徑還是0.33，可用兩三代工藝。
- ［昔二］1993～1999 年，大學教授製作投影片演講，是先電腦打字，用印表機印出紙本，再用影印機影印在塑膠片上。
- 可以說，成熟製程與先進製程其實各領風騷，不同技術都能在各自的舞台上為不同應用持續推進，加速產業進步。
- 而台積電副總經理黃漢森也在同年表示，摩爾定律還是活躍存在，展露出一線生機。
（中央社記者鄭鴻達台北24日電）隨著半導體產業循摩爾定律逼近矽材料物理極限，國科會補助清華大學團隊研究開發出新材質，提升操控電子技術，可望推進半導體邁向1奈米等更加前瞻製程，研究成果獲選成為國際知名學術期刊自然奈米科技7月號封面。 為了規避物理極限，「超越摩爾定律」成為業界一致努力研究的目標。 藉由垂直疊加各晶片層，進而提高單位面積的元件數量及整合不同功能元件，使得製作成本下降，且金屬導線連線距離縮短，減少電子訊號的延遲，更能滿足半導體下一波殺手級應用 - 物聯網晶片與人工智慧晶片的高速、省電需求。 尤其在5G、人工智慧等各種應用如雨後春筍般出現的此刻，大量的數據及圖像資料處理也需要更強大的晶片才能加速運算力。 可以說，成熟製程與先進製程其實各領風騷，不同技術都能在各自的舞台上為不同應用持續推進，加速產業進步。 即便如此，半導體業界依舊沒有忘記要持續突破摩爾定律的限制，這也讓先進製程演進中，需透過調整架構設計，解決隨著晶片持續微縮而產生的各種挑戰。
摩爾定律極限: 摩爾定律還沒走到盡頭？盤點半導體未來的三大挑戰
它不僅成就半導體半個多世紀以來的發展，我們現在常用的智慧型手機、個人筆電等發明都與之有密切關聯。 國科會表示，研究成果已在今年5月正式發表於國際知名學術期刊《自然奈米科技》上 ，並獲選為期刊7月份封面。 這套經驗法則，成為半導體製程技術推進速度的遵循依據，不斷推進半導體業的高速發展，成就了如今的半導體巨人，如英特爾與台積電。 這位英特爾（Intel）的共同創辦人，提出的「摩爾定律」被半導體業界奉為圭臬，將近半世紀以來被視為半導體業的黃金法則。 另晶圓大廠基於地緣政治的風險在全球各地佈局，華立為提供完善的供貨服務，於日本設立倉儲及物流，就地即時供應相關半導體材料，並以此為根據逐步跨入日本當地的半導體邏輯及記憶體市場。
市場上每隔約 18 個月，就會出現大小不變，價位不變，但是儲存容量翻倍的隨身碟。 從早期的 128M、256M、512M，演進到 1G、2G、4G、8G、16G、32G 摩爾定律極限 等等。 電子商場學乖了，避免囤積過時的隨身碟，每隔一陣子降價出清舊款，補充新款，讓店裡保持現金競爭力。 消費者也學乖了，一次只買一個隨身碟，永遠等著更好的隨身碟在不久的未來出現。 劉昌樺說，此研究實現了電控量子位元，但還要進一步發展量子訊號傳輸、偵測技術，若實現就可達成量子運算。 近年來，開始有人討論「摩爾定律已死」話題，原因之一就是當電晶體微縮到一定程度後，終有一天會達到物理極限。
摩爾定律極限: 挑戰摩爾定律極限 ASML開發1奈米製程曝光設備
要簽名的文件、要執行專案的細節、要練習的樂譜、要交的作業，在家中電腦做完檔案，或是從手機下載檔案，上傳到 摩爾定律極限2023 7-11 的 ibon 或全家便利商店的 FamiPort，透過回傳的檔案代碼，挑家裡附近的任意一家便利商店連鎖店，印出來，繳費，完成。
因此，半導體業者必須不斷以競爭對手無法跟上的速度與資金投入研發，才能趕上摩爾定律每18～24個月就得進入下個世代的進程，以防落後競爭對手。 花旗銀行（台灣）44間分行成追憶，隨著消金併入星展，藍白招牌下周二也將正式換上新裝，而今（11）日下午3點半起，金融卡ATM存提款、轉帳、帳戶查詢等服務、網路銀行、行動銀行都會暫停服務。 因全球經濟走軟，消費性電子的成長動能未如預期強力復甦，客戶端對於拉貨仍審慎以對，不過，華立指出，生成式AI為今年科技業投下莫大的希望，長線發展能量更是不容小覷。
摩爾定律極限: 研究
相較於大家熟知的矽半導體，氮化鎵（GaN）、碳化矽（SiC）及磷化銦（InP）等化合物半導體更適用於通訊 5G/6G、電動車及快速充電等新興應用，因此被視為半導體的明日之星。 NVIDIA 執行長黃仁勳於 CES 2019 展會上，明確指出「摩爾定律結束了。」甚至摩爾本人也在 2005 年發出聲明表示「摩爾定律已死」，並預言未來 10 到 20 年內，也就是最晚於2025年將抵達極限，不過這項說法並未得到台積電認同。 台積電規劃，導入極紫外光（EUV）的7奈米強化版會於明年量產，全數採用極紫光外光的5奈米，則會在2020年量產。 台積電能維持產業龍頭地位，靠的是製程不斷進步，因此艾斯摩爾開展1.5奈米製程，不僅有利台積電鞏固優勢，也緩解市場原本擔憂。
EUV的波長只有13奈米，發展成熟後，它能刻畫寬度僅有40個原子大小的電晶體元件。 人一旦嗑藥上了癮，就會不擇手段想「哈」一口，半導體工業也一樣，為了不從摩爾曲線上滑落，就必須不斷採用新技術，為此只好投入更多金錢與更先進的技術創意。 英特爾一直是摩爾定律的標準典範，它發動了一場五年的「聖戰」，要找到一個在晶片上刻畫電路圖案的方法，使電路線寬達到小無可小的地步，將英特爾的主流晶片技術「互補式金屬氧化物半導體」（CMOS）推升到摩爾曲線的終點。 摩爾是英特爾的創辦人之一，他在1965年畫的一條曲線，顯示在同樣大小的微晶片上，電晶體數目每18個月會成長一倍。 當時誰也沒想到，他的臆測竟然不只是遠見，而且是定律，控制了業者生死存亡。 1975年，摩爾在IEEE國際電子元件大會上提交了一篇論文[10]，根據當時的實際情況對摩爾定律進行了修正，把「每年增加一倍」改為「每兩年增加一倍」，而現在普遍流行的說法是「每18個月增加一倍」。
摩爾定律極限: 英特爾共同創辦人、提出「摩爾定律」的高登摩爾離世，享耆壽94歲
但 2019 年台積電的運動會上，創辦人張忠謀以「山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村」來形容摩爾定律。 而台積電副總經理黃漢森也在同年表示，摩爾定律還是活躍存在，展露出一線生機。 為了改善這個問題，我們希望打造一個讓大家安心發表言論、交流想法的環境，讓網路上的理性討論成為可能，藉由觀點的激盪碰撞，更加理解彼此的想法，同時也創造更有價值的公共討論，所以我們推出TNL網路沙龍這項服務。
半導體業界目前正在探索各種可能性，突破點包括 EUV（Extreme Ultraviolet）曝光技術、先進封裝技術、晶片結構從 2D 走向 3D，甚至是量子現象的二次介入等，許多令人興奮的創新都正在發生中。 然而，短通道效應依舊會受到先進製程的持續推進而再度浮現，這也是為什麼三星率先在3奈米節點上，再度提出改變架構的作法。 當然，半導體業界也早就做好準備，只是架構的轉換牽一髮而動全身，在製程上的各種環節都有可能受到影響需要調整，因此、基於整體成本與最終效能表現的全盤考量，可以說閘極環繞式電晶體的架構勢在必行，但並不絕對落在3奈米節點。
摩爾定律極限: 我們想讓你知道的是
幾十年來，大家都了解，為了研發刻有奈米電路的晶片，需要投入的資金以十億美元計，需要克服的技術困難難以估計，因此IBM、英特爾或曾經參與的AT&T等晶片製造商必須投資，讓他們的設備製造商可以進行初期研發。 1990年代初，貝爾實驗室督導了五個獨立的光刻技術發展計畫，有個點子吸引他們的注意：不需動用同步加速器的短波輻射（同步加速器是非常巨大的儀器，在高能物理實驗室用來產生X光輻射）。 當時X光光刻技術的研發遭到許多技術困難，因此貝爾實驗室的研究人員改弦易轍，放棄低能量X光，改用極紫外光。 英特爾加入了AT&T等公司與美國國家實驗室合作的研究計畫，但是實際的研究集中在勞倫斯利佛摩、山迪亞和貝爾實驗室。 2009年時IBM的研究員預測，「摩爾定律」的時代將會結束，因為研究和實驗室的成本需求十分高昂，而有財力投資在建立和維護晶片工廠的企業很少。
半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪，对二十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献，并驱动了一系列科技创新、社会改革、生产效率的提高和经济增长。 个人电脑、因特网、智能手机等技术改善和创新都离不开摩尔定律的延续[2]。 晶圓代工大廠台積電和三星電子要投入二奈米以後的超精細製程，亟需高解析度及高曝光設備；ASML已完成高NA EUV曝光設備的基本設計，型號為NXE5000系列，商業化時間預定最快在二○二二年左右，這套新一代曝光設備將因龐大的光學系統而變得非常巨大。 王道銀行（O-Bank）即日起推出「O 摩爾定律極限 for YOU扶助存款」專案，提供經濟弱勢族群新台幣階梯活儲，年利率最高5%，期善盡金融業的企業社會責任，鼓勵弱勢族群儲蓄並給予優惠利率。 中央通訊社是中華民國的國家通訊社，是台灣最具影響力的新聞媒體。
摩爾定律極限: 摩爾定律對半導體業的影響？
臺大電機系暨光電所吳志毅教授進一步說明，這項研究發現，在使用鉍為接觸電極的關鍵結構後，二維材料電晶體的效能不但與矽基半導體相當，又有潛力與目前主流的矽基製程技術相容，實有助於未來突破摩爾定律的極限。 摩爾定律極限2023 雖然目前還處於研究階段，但該成果能替下世代晶片提供省電、高速等絕佳條件，未來可望投入人工智慧、電動車、疾病預測等新興科技的應用中，民眾都能受惠。 可以見得，半導體在延續摩爾定律的規則下，將持續在製程技術上尋求突破。
摩爾定律（Moore’s law）指的是積體電路上可容納電晶體數目，約每隔十八個月增加一倍、性能也提升一倍，近幾年來因電晶體尺寸縮小速度趨緩，業界對摩爾定律是否已到盡頭爭論不斷。 1965年4月19日，《電子學》雜誌（Electronics Magazine）第114頁發表了摩爾（時任仙童半導體公司工程師）撰寫的文章〈讓積體電路填滿更多的元件〉，文中預言半導體晶片上整合的電晶體和電阻數量將每年增加一倍。 10 奈米製程除了必須提高電晶體的運行速度，也必須降低能耗。 因為只有這樣才能在伺服器晶片內加入更多核心，或者在 GPU 內加入更多執行單元，隨之而來的才能降低整體電晶體成本。 綜合以上三個新聞，看起來三星、台積電、英特爾，仍然順利讓 10 奈米電晶體量產了。 而且，台積電、格羅方德（GlobalFoundries）、三星等廠商也積極籌劃 7 奈米製程。
摩爾定律極限: 摩爾定律還沒走到盡頭？ 盤點半導體未來的三大挑戰
談到摩爾定律時一定會提到的另一理論：晶片效能每 18 摩爾定律極限 個月便為2倍，則是由曾任英特爾執行長的大衛． 所謂的摩爾定律是指積體電路上可容納的電晶體數目，預計每18個月會將晶片的效能提高一倍。 由於電晶體越做越小、電路線越來越窄，幾乎以達到物理極限，曾經多次引起業界擔心半導體的先進製程，將面臨無法繼續升級的問題。
