国家层面专题讨论！后摩尔时代芯片业将迎来哪些颠覆性技术？

【国家层面专题讨论！后摩尔时代芯片业将迎来哪些颠覆性技术？】 _原题为：国家层面专题讨论！后摩尔时代芯片业将迎来哪些颠覆性技术？
摘要【国家层面专题讨论！后摩尔时代芯片业将迎来哪些颠覆性技术？】业界认为，再过10年，芯片产业会进入后摩尔时代。当晶体管收缩不再可行时，创新不会停止，新材料、异构整合等会成为提高芯片性能的突破方向，如3D封装、第三代半导体、碳纳米管芯片、量子芯片等。（中国证券报）
当摩尔定律失效，芯片业何去何从？
据中国政府网消息，国家科技体制改革和创新体系建设领导小组第十八次会议5月14日在北京召开。会议专题讨论了面向后摩尔时代的集成电路潜在颠覆性技术。

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来源：中国政府网
业界认为，再过10年，芯片产业会进入后摩尔时代。当晶体管收缩不再可行时，创新不会停止，新材料、异构整合等会成为提高芯片性能的突破方向，如3D封装、第三代半导体、碳纳米管芯片、量子芯片等。
摩尔定律仍在发挥余热
半导体工业诞生于上世纪70年代。1965年，时任仙童半导体的工程师摩尔预言了集成电路发展的趋势，后经修正，就是大名鼎鼎的摩尔定律，即集成电路上可容纳的晶体管数量每隔18-24个月就增加一倍，性能也提升一倍。换言之，为了达到摩尔定律，在二维层面，晶体管的长宽需各缩小到原来的70%，才能让芯片面积缩小近一半。
摩尔定律下CPU、存储器、逻辑芯片的尺寸越来越小

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来源：电气与电子工程师协会
50多年来，半导体产业大体沿着摩尔定律在发展，但速度已有所放缓，且已逼近硅材料的物理极限。以台积电为例，2018年4月，其实现了7纳米工艺量产，2020年三季度实现5纳米工艺量产，预计3纳米工艺将在明年下半年实现量产。有报道称，台积电2纳米工艺预计在2024年量产，1纳米工艺研发亦在推进。

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来源：台积电
此外，各大厂商对工艺节点的命名也出现了分歧，不再是简单的0.7倍微缩法则。近期，IBM发布了2纳米工艺，但业界有不同声音，经过模拟测量，认为该工艺更接近3纳米。又如英特尔的10纳米芯片与台积电的7纳米芯片具有大致相等的晶体管密度。当前业界正在讨论哪种新数字或数字组合可以更好地反映进度。
值得一提的是，荷兰ASML公司的EUV光刻机可在大批量生产中提供最高分辨率的光刻技术，从而推动了摩尔定律的发展。ASML正在研制更为先进的EUV光刻机，如High-NA EUV(0.55NA)，预计在明年交付，届时1.5纳米及更高工艺逻辑芯片生产将成为可能。ASML认为，未来10年，会继续在成像和覆膜性能方面出现重大创新。

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1纳米被看作摩尔定律在工艺上的极限，业内普遍预计，摩尔定律在未来10年仍将发挥余热。
颠覆性技术会有哪些？
后摩尔时代，技术创新会变得更具挑战性。ASML认为，下一代芯片设计将包括更多奇特的材料，新的封装技术和更复杂的3D设计。半导体行业将把来自物理、化学、生物和计算机科学各个领域的工程师联系起来。这些设计将有助于生成现在甚至无法想象的消费产品。它们还将推动即将出现的下一波创新浪潮。
据了解，28纳米工艺以下各节点各厂商仍称为0.7X微缩，但闸级线宽却是约0.9X微缩，之所以摩尔定律继续有效，主要源于技术创新。如面积微缩法则，存储器芯片从2D进阶到3D 。

国家层面专题讨论！后摩尔时代 芯片业将迎来哪些颠覆性技术？

国家层面专题讨论！后摩尔时代芯片业将迎来哪些颠覆性技术？