2036年實現”0.2nm”製程!你相信嗎?

近日,在比利時安特衛普舉辦的未來峰會上,IMEC(微電子研究中心)發布報告,探討了直至2036年左右的半導體製程、技術路線圖。

IMEC是一家成立於1984年的權威半導體研究機構,位於歐洲,研究方向包括微電子、納米技術、資訊通訊系統技術(ICT)、晶片製程技術、元件整合、納米技術、微系統和元件、封裝等各個方面。

IMEC的名氣不如Intel、ARM、ASML、台積電、三星、中芯國際等等晶片設計、製造商,但同樣是重量級玩家,尤其是在基礎技術研究、行業標準化方面扮演著至關重要的角色,與上述巨頭都有密切合作,還在與ASML合作推動EUV光刻技術。

在談論路線圖之前,首先解釋一點,X納米製程行業都標註為「Nx」(nanometer),而在納米之後將是「埃米」,標註為「Ax」。事實上,2nm之後就開始使用埃米了,A14就等於1.4nm。

2036年實現

IMEC預估的路線圖上,每一代製程穩定間隔兩年時間推進,但目前看應該是初步投產時間,而非量產商用時間,比如N3 3nm,路線圖上標註2022年,但今年是看不到實際產品的。

之後將陸續是N2、A14、A10、A7、A5、A3、A2,最後的A2也就是0.2nm,預計在2036年左右實現。

當然,不同廠商的路線圖是不一樣的,比如Intel還有一個A18,台積電則跳過了N3。

2036年實現

在電晶體技術層面,IMEC認為,現有的FinFET只能維持到N3製程,之後的N2、A14將轉向GAA環繞柵極、Nanosheet納米片技術,而再往後的A10、A7會改用Forksheet。

A5時代開始必須使用CFET互補場效應電晶體,而到了A2製程,還要加入Atomic原子通道。

自然,每一家廠商的技術路線也不一樣,哪個製程節點上應用什麼技術,也都有各自的考量。

值得一提的是,對於柵極間距(Meta Pitch)這一衡量製程先進性的重要指標,未來進一步縮減將越發困難,A10製程可以達到16nm,A7製程只能到16-14nm,之後的A5、A3、A2製程都停留在16-12nm。

2036年實現

IMEC統計歷史數據後發現,52年過去了,從電晶體數量角度看,摩爾定律依然堅挺,而目前的電晶體數量之王屬於蘋果M1 Ultra,通過雙芯封裝達到了1140億個。

2036年實現

不過,晶片設計成本確實在飆升,16/14nm製程需要1億美元出頭,10nm製程大約1.8億美元,7nm製程猛增到近3億美元,5nm製程則是大約5.5億美元,未來肯定會繼續暴漲。

2036年實現

2036年實現

2036年實現

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