根据韩国半导体工程师协会发表的《半导体技术路线图2026》,全球半导体产业正规划在未来15年内,将先进逻辑制程从目前的2nm节点,逐步推进至2040年的0.2nm,将真正进入1埃米(Å)时代。随着晶体管线宽微缩逐渐逼近物理极限,未来制程演进将不再仅仅依赖光刻技术,而是转向结构、材料与系统层级的全面革新。
2040后将迎来1埃米时代,EUV可能迎来瓶颈
从时间轴来看,路线图预期2025年底左右半导体制程将进入2nm时代,并于2031年前后推进至1nm级;到了2040年,逻辑电路线宽将进一步缩小至0.2nm。尽管0.75NA EUV光刻机可在2030年前后带来更细线宽,但基于光刻的物理微缩将逐步趋于饱和,制程竞争的重心势必转向芯片构架与整体系统设计。

晶体管转向立体化
为延续摩尔定律,逻辑元件将由FinFET 转向GAA(Gate-All-Around),并进一步演进至CFET(Complementary FET) 等三维晶体管结构,通过将PMOS 与NMOS 垂直堆叠,突破平面密度限制。配合Monolithic 3D(单晶3D) 制程,以及由DTCO 迈向STCO(系统-制程共同最佳化)的设计思维,未来性能提升将来自整体构架重整,而非单一制程节点的微缩。

內存同步进化,异质整合与高层数DRAM 成关键
除了逻辑制程,內存技术的演进节奏与0.2nm逻辑制程高度同步。在DRAM 领域,传统BCAT 构架预期将在7~8nm遭遇微缩极限,未来将转向垂直信道晶体管、堆叠式DRAM、4F² 单元,以及通过Hybrid Bonding (混合键合)将CMOS 电路直接与数组內存结合的CBA(CMOS Bonded Array) 构架,延续密度与性能提升。

在AI 应用推动下,高频宽內存(HBM)的重要性进一步放大。路线图指出,HBM 将通过更高层数堆叠、混合键合与散热设计,HBM 预测2031年将有20层、8TB/s,并在2040年达到30层以上、128TB/s 的带宽水平。
至于NAND Flash,则走向“以层数换密度”的发展路径,预期自321层,推进至2031年约1000层,并在2040年挑战2000层。

进入超越摩尔定律时代(More than Moore)
半导体产业正藉由逻辑与內存的3D 化、Hybrid Bonding 及系统级构架重整,提升单位面积整合密度并降低互连延迟,以在不依赖线宽微缩的情况下,满足未来AI 或其他产业对于高速、低功耗的需求。
编辑:芯智讯-林子 来源:theise.org、wccftech
4001102288 欢迎批评指正
All Rights Reserved 新浪公司 版权所有
