Kinam Kim 是三星的一位資深技術(shù)專家，過去多年來發(fā)表了許多優(yōu)秀的文章。他現(xiàn)在是三星電子的董事長，在 之前舉辦IEDM 上，他還做了一個(gè)非常有趣的主題演講。

　　他首先從一些一般性觀察開始：

　　他表示，世界正在經(jīng)歷一場由半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)的變革，由于疫情的影響，加速了對(duì)非接觸式社會(huì)的需求，遠(yuǎn)程工作和遠(yuǎn)程教育也在迅速發(fā)展，IT 變得必不可少。傳感器、處理器和內(nèi)存都是必需的。這種趨勢也讓數(shù)字化的采用取得了巨大的飛躍。數(shù)據(jù)顯示，遠(yuǎn)程工作的比例從 25% 增加到 58%。經(jīng)濟(jì)數(shù)字化帶來了巨大的機(jī)遇，智能系統(tǒng)正在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。

　　在過去的 50 年里，每片晶圓的晶體管數(shù)量增加了 1000 萬倍，處理器速度增加了 10 萬倍，成本每年下降 47%。半導(dǎo)體與人腦有相似之處，傳感器就像眼睛，處理器和內(nèi)存負(fù)責(zé)處理和存儲(chǔ)。將傳感器與處理相結(jié)合的智能手機(jī)可實(shí)現(xiàn)新的應(yīng)用，

　　有一個(gè)關(guān)于傳感器的有趣部分，但這并不是我真正的領(lǐng)域，我想專注于他介紹的邏輯、DRAM 和 NAND 路線圖。

圖1. 邏輯路線圖。

　　首先看邏輯方面，在圖 1 中，我們可以看到邏輯工藝的接觸式多晶硅間距 (contacted poly pitch：CPP) 如何隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)展。在平面時(shí)代，我們看到了英特爾在 45nm 和代工廠推出的 28nm 高 k 金屬柵極 (HKMG) 以及嵌入式硅鍺 (eSiGe) 等創(chuàng)新技術(shù)，以通過應(yīng)變提高溝道性能。

　　FinFET 由英特爾在 22nm 推出，并在 14/16nm 被代工廠采用，并在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上推動(dòng)了行業(yè)向前發(fā)展。三星目前正試圖通過他們稱為多橋的水平納米片 (HNS) 引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入GAA時(shí)代，而 HNS 應(yīng)該為行業(yè)帶來至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。在2nm 以后，三星預(yù)計(jì) 3D 堆疊 FET（其他人稱為 CFET 或 3D FET）、IBM 和三星最近披露的 VFET、2D 材料或負(fù)電容 FET (NCFET) 中的一種或多種技術(shù)會(huì)成為候選。

　　圖2.DRAM 路線圖

　　其次，我們看一下三星分享的DRAM路線圖。據(jù)介紹，隨著 EUV 在 DRAM 中的應(yīng)用，下一個(gè)挑戰(zhàn)是縮小存儲(chǔ)單元。三星預(yù)計(jì)很快將投入兩層電容器。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)后期將轉(zhuǎn)向垂直存取晶體管，隨后是 3D DRAM。我無法找到有關(guān)如何構(gòu)建 3D DRAM 的更多具體信息，但 ASM、應(yīng)用材料公司和東京電子公司的演示文稿以及本演示文稿中說明了類似的結(jié)構(gòu)，這表明該行業(yè)正在尋求解決方案。

　　圖3.NAND 路線圖

　　最后，三星還分享了NAND的路線圖。據(jù)了解，三星最新的 3D NAND 是 176 層工藝，第一次使用串棧（對(duì)他們來說是第一次串棧（string stacking），別人已經(jīng)串了好幾代了）和第一次使用陣列下的外設(shè)設(shè)計(jì)（對(duì)他們來說，其他人已經(jīng)做了好幾代了）。接下來是縮小溝道孔之間的間距以提高密度，同時(shí)增加層數(shù)。大約在 2025 年，三星將展示晶圓鍵合以分離外圍電路和內(nèi)存陣列。起初，我對(duì)此感到驚訝，首先長江存儲(chǔ)已經(jīng)在這樣做，如果三星認(rèn)為它提供了優(yōu)勢，我很驚訝他們會(huì)等這么久才實(shí)施它。其次，我對(duì)晶圓鍵合進(jìn)行了成本建模，我相信它比當(dāng)前的單片方法成本更高。在考慮了更多之后，我想知道它是否被視為解決允許連續(xù)層堆疊的壓力問題，并且將在需要繼續(xù)堆疊時(shí)實(shí)施。

　　最后，在這十年的后期，三星預(yù)計(jì)材料會(huì)發(fā)生變化，并且通道孔會(huì)進(jìn)一步縮小。這里顯示的圖沒有顯示它，但在他們的演示中，三星展示了他們第 14 代工藝的一千多個(gè)層。

　　總之，主題演講提出了一個(gè)觀點(diǎn)，即邏輯、DRAM 和 NAND 在本世紀(jì)末持續(xù)擴(kuò)展和改進(jìn)。