国际器件与系统路线图提出未来半导体技术发展总设想

[据美国IEEE复兴计算计划网站2018年4月12日综合报道]2018年4月12日，美国电气与电子工程师协会（IEEE）复兴计算计划网站，发布了2017年版的“国际器件与系统路线图”（IRDS）。

“国际器件与系统路线图”由美国电气与电子工程师协会“复兴计算计划”提供资助，是“国际半导体技术路线图”的后继路线图，是为了适应半导体技术进入发展新阶段而进行的重大改版。该路线图旨在对系统和半导体器件的可能发展提出一系列预测，用以协调美国、欧洲、韩国、日本、台湾等国家或地区的政府实验室、学术界、产业界（制造商、设备供应商）在发展半导体技术方面的相关工作。“国际器件与系统路线图”于2016年首次发布了不完整版本，此次发布的2017年版“国际器件与系统路线图”是第一个内容完整的版本。IEEE为该路线图设定了以下目标：

半导体技术和半导体技术路线图的发展历程，经历了三个相互对应的发展阶段。

半导体技术第一个阶段从1975年至2002年，称为“几何微细化阶段”，晶体管尺寸微细化在水平和垂直方向上同时进行。随着芯片集成复杂度的增长，美国1992年设立“国家半导体技术路线图”，以推动这一进程。

半导体技术第二个阶段从2003年将发展到2024年，称为“等效微细化阶段”，晶体管尺寸微细化由于受到材料特性和器件结构的限制，只能在水平方向进行。1997年“国家半导体技术路线图”识别出这一趋势后，随即在1998年改版为“国际半导体技术路线图”。

半导体技术第三个阶段将从2025年发展到2040年前后，称为“三维功率微细化阶段”，晶体管尺寸微细化由于受到器件物理极限的限制，已经难以实行。2016年发布的最后一版“国际半导体技术路线图”，预测硅CMOS尺寸微细化将止于2021年的5纳米工艺节点。随后，美国电气与电子工程师协会于2017年接替美国半导体产业协会，对路线图作出新的重大改版，制定了“国际器件与系统路线图”的基本框架，进一步预测非硅CMOS尺寸微细化将止于2024年的3纳米工艺节点。2017年版“国际器件与系统路线图”，对未来半导体技术的发展思路进行了固化，介绍了通过“管芯三维堆叠，层间致密互联，异质异构集成，器件低功率化”等方案，变相实现微细化，借以延续芯片性能增长的总设想。（工信部电子第一研究所 王巍）