根據(jù)外媒《eeNews》的報(bào)導(dǎo)，比利時微電子研究中心(IMEC)執(zhí)行長Luc van den Hove日前在Futures conference大會上表示，相信摩爾定律(Moore’s law)不會終結(jié)，但需要很多方面共同做出貢獻(xiàn)。對此，IMEC就提出了1納米以下至2埃米(A2)的半導(dǎo)體制程技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)的路徑，藉以進(jìn)一步延續(xù)摩爾定律。

不過近日，IMEC(比利時微電子中心)還是展示了一張最新的芯片制造發(fā)展路線圖，一路看到了2036年的0.2nm工藝，表示接下來芯片制造還是會按照摩爾定律走下去。

如下圖所示的這個演進(jìn)路徑，2022年實(shí)現(xiàn)N3也就是3nm，2024年到2nm，2026年到A14也就是1.4nm，2028年到1nm，并且還會演進(jìn)，到2036年是直接達(dá)到0.2nm。

同時在晶圓管技術(shù)上，也有技術(shù)演進(jìn)，目前是FinFET，而到2nm時會換成GAAFET，再到0.5nm時，會換成CFET技術(shù)。

不過，大家看看我在上圖標(biāo)的綠色框，這里指的是MP金屬柵極距，這是真正代表晶體管密度，也就是工藝指標(biāo)的參數(shù)。

它在1nm之前還是在不斷變小的，直到1nm工藝時，為16nm，但接下來不管工藝怎么先進(jìn)，其參數(shù)一直處于16-12nm間了。

據(jù) eeNews 報(bào)道，IMEC 首席執(zhí)行官 Luc van den Hove 在未來大會(Futures conference)上表示:“我們相信摩爾定律不會終結(jié)，但需要很多方面共同做出貢獻(xiàn)?！?

他提到了幾代器件架構(gòu)，從 FinFET 器件到插板和原子通道器件，以及新材料和 ASML 的 High-NA 光刻機(jī)的引入，這需要很多年的時間。目前正在安裝的 NA 原型設(shè)備將在 2024 年投入商用。“我們相信，光刻工具將把摩爾定律擴(kuò)展到相當(dāng)于 1nm 的一代以下。”

但其也表示，為了邁向更先進(jìn)制程，需要開發(fā)新的器件架構(gòu)，以及推動標(biāo)準(zhǔn)單元的縮小。在 FinFET 已經(jīng)成為從 10nm 到 3nm 的主流技術(shù)的基礎(chǔ)上，“從 2nm 開始，由納米薄片堆疊而成的 GAA 架構(gòu)將是最有可能的概念?！?

他提到了 IMEC 開發(fā)的 forksheet 架構(gòu)?！斑@使得我們可以用屏障材料將 N 和 P 通道更緊密地連接在一起，這將是一種將柵極擴(kuò)展到超過 1nm 的選擇。接下來，你可以把 N 和 P 通道放在一起，以進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，我們相信我們已經(jīng)開發(fā)了這些架構(gòu)的第一個版本?！?

使用鎢或鉬的新材料，可以為 2028 年的 1nm(A10)工藝和 2034 年的 4 埃米(A4)和 2036 年的 2 埃米(A2)結(jié)構(gòu)制造出相當(dāng)于幾個原子長度的柵極。

與此同時，互聯(lián)性能也需要改善?！耙粋€有趣的選擇是將電力輸送移到晶圓的背面。這為前端的互連留下了更多的設(shè)計(jì)靈活性。所有這些都會導(dǎo)致未來 15 到 20 年的規(guī)模擴(kuò)大?！?

未來的系統(tǒng)芯片設(shè)備將使用 TSV 和微凸點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行芯片的 3D 堆疊集成，并使用不同制程芯片完成不同的任務(wù)，使得多個 3D 芯片需要連接在一個硅中介層上。

“我們一直在開發(fā)所有這些技術(shù)，就在我們說話的時候，這些技術(shù)正在逐漸被工業(yè)界采用?！?

隨著時間的推移，隨著科技的發(fā)展，在不知不覺中，高通火龍的出世，意味著芯片先進(jìn)制程已經(jīng)來到了四納米的節(jié)點(diǎn)。按照正常來說，這樣的芯片制程節(jié)點(diǎn)，已經(jīng)即將就要觸頂摩爾定律的極限。

但是，總有些不甘心的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，總想著要如何為摩爾定律續(xù)命。比利時一家機(jī)構(gòu)放出了大動作，直指1納米以下工藝路徑?？礃幼?，摩爾定律似乎是不會終結(jié)了，那么，這樣一來，對阿斯麥爾而言究竟有怎樣的影響呢?

如今，這1納米以下的路徑僅僅只是紙上的文字而言，未來，要想成功突破，究竟要如何實(shí)現(xiàn)呢?

延續(xù)有望，1納米以下工藝路徑突破

2022年5月23日，在比利時安特衛(wèi)普召開了未來峰會，在這次峰會上，比利時微電子研究中心發(fā)布了一份報(bào)告，這份報(bào)告探討的是2036年左右的半導(dǎo)體工藝、技術(shù)路線圖。當(dāng)然，這份半導(dǎo)體工藝發(fā)展路線圖僅僅是初步投產(chǎn)，并非是量產(chǎn)。

比如在這份路線圖上標(biāo)注的N3 3納米，其實(shí)對應(yīng)的是2022年。沒錯，就是今年，但是，今年全球根本就沒有3納米的實(shí)際產(chǎn)品。

當(dāng)然，這個路線圖僅僅是普遍而言的，不同廠商的發(fā)展路線也是不一樣的，比如英特爾還發(fā)展了一個A18，臺積電直接就跳過N3。

從這份路線圖，可以看出如今摩爾定律可以說是突破有望?？赡苓€有人會對這份數(shù)據(jù)表示質(zhì)疑。這份數(shù)據(jù)其實(shí)應(yīng)該是非常權(quán)威的。比利時微電子研究中心是全球權(quán)威半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)，研究的方向包括微電子、納米技術(shù)、信息通訊技術(shù)、封裝工藝等方方面面。

因此，就這個消息來看，摩爾定律肯定會走到極限，但是如今似乎有延續(xù)生命的可能。那么，在摩爾定律似乎不會這么快走向終結(jié)的今天，對于阿斯麥爾而言，究竟會迎來怎樣的春天呢?

摩爾定律不會終結(jié)，阿斯麥爾的春天來了!

摩爾定律如今還能延續(xù)很長一段時間，最開心的莫過于就是阿斯麥爾了。目前，阿斯麥爾正在緊鑼密鼓地部署Na值為0.55的新一代，更加先進(jìn)的EUV光刻機(jī)。這意味著什么呢?目前阿斯麥爾的EUV光刻機(jī)，Na值其實(shí)為0.33，這樣的數(shù)值注定了阿斯麥爾當(dāng)前的EUV光刻機(jī)僅僅只能夠生產(chǎn)7納米、5納米之類的。

自從芯片制造技術(shù)進(jìn)入到7nm及以下芯片制程之后，關(guān)于摩爾定律的話題討論在業(yè)內(nèi)越來越頻繁。因?yàn)樾酒瞥淘酵?，納米制程工藝的突破就越難。

每當(dāng)以為芯片工藝再難突破的時候，卻總是傳出實(shí)現(xiàn)又一突破進(jìn)展的新消息。就像臺積電已經(jīng)明確規(guī)劃處3nm，2nm芯片的量產(chǎn)時間。

半導(dǎo)體工藝的紅利已經(jīng)所剩無幾，往后幾年手機(jī)性能的提升只會越來越少，直至幾乎沒有。

從去年開始，半導(dǎo)體芯片行業(yè)出現(xiàn)了新的研究方向：

一個是利用新的疊加芯片的方式，來提高芯片的性能，以蘋果的M1double雙芯為代表，我國的華為也發(fā)表了這一方面的專利。

另外一個是光子芯片的研發(fā)，其中荷蘭政府已經(jīng)出資組建高校和科研機(jī)構(gòu)成立了項(xiàng)目組。

這是因?yàn)樵谛袠I(yè)中，大部分人認(rèn)為由于摩爾定律半導(dǎo)體的材料受限，目前的3nm制程至少在兩年內(nèi)還是可以繼續(xù)提供最先進(jìn)制程的芯片。

業(yè)界的研發(fā)人員都希望能夠在突破摩爾定律方面或者繞開摩爾定律限制方面開始未雨綢繆。

ASML官方就摩爾定律表態(tài)

5月13日，根據(jù)ASML公眾號官方發(fā)布的文章顯示，其對摩爾定律的表現(xiàn)抱有樂觀態(tài)度，認(rèn)為一些創(chuàng)新方法，在未來十年或者更長的時間，都會讓摩爾定律保持持續(xù)前行的勢頭。

并且ASML還表示，這些技術(shù)可以將芯片制程推進(jìn)到1nm工藝。

摩爾關(guān)于以最小成本制造復(fù)雜芯片的最初預(yù)測，也在演進(jìn)過程中被轉(zhuǎn)述成各種各樣的表述，現(xiàn)在這個定律最常被表述為半導(dǎo)體芯片可容納的晶體管數(shù)量呈倍數(shù)增長。

ASML稱，在過去的15年里，很多創(chuàng)新方法使摩爾定律依然生效且狀況良好。從整個行業(yè)的發(fā)展路線來看，它們將在未來十年甚至更長時間內(nèi)讓摩爾定律繼續(xù)保持這種勢頭。

在元件方面，目前的技術(shù)創(chuàng)新足夠?qū)⑿酒闹瞥掏七M(jìn)至至少1納米節(jié)點(diǎn)，其中包括gate-all-aroundFETs，nanosheetFETs，forksheetFETs，以及complementaryFETs等諸多前瞻技術(shù)。

此外，光刻系統(tǒng)分辨率的改進(jìn)(預(yù)計(jì)每6年左右縮小2倍)和邊緣放置誤差(EPE)對精度的衡量也將進(jìn)一步推動芯片尺寸縮小的實(shí)現(xiàn)。

納米芯片發(fā)展到這個程度，已經(jīng)接近物理芯片規(guī)則的極限了。

但光刻機(jī)巨頭ASML正式表態(tài)，摩爾定律還可延續(xù)十年，并且將推進(jìn)到1nm工藝。

此外，ASML預(yù)計(jì)系統(tǒng)級的擴(kuò)展將發(fā)揮更大的作用：去年，存儲器制造商生產(chǎn)了176個存儲層疊加的3DNAND芯片，并宣布到2030年左右將生產(chǎn)超過600個存儲層的芯片路線圖。