3D芯片的未来发展方向

为了寻求更好的方法来提高性能，芯片也开始进行多方位的探索。

近年来，芯片正在从二维走向三维世界——芯片设计、芯片封装等环节都在向3D结构靠拢。。

晶体管最早实现3D化。

根据摩尔定律，晶体管的数量与芯片BQ2040SN-C408的性能密切相关。晶体管是第一个实现3D的。在平面晶体管时代，22nm基本上是一个公认的极限。为了突破这一过程的极限，Finfet晶体管诞生了。

确切地说，Finfet是技术的代称。英特尔于2011年5月宣布成功开发了世界上第一个3D三维晶体管，当时英特尔称之为Tri-Gate栅极晶体管)。

英特尔早在2002年就提出了相关的技术专利，并在2012年初正式发布了新一代处理器lvybridge，该处理器在2011年底用tri-gate技术进行了近10年的改进和量产。虽然名字不同，但tri-gate的本质是Finfet。

向200层加速3DFlash。

从时间上看，第一代3DNAN闪存芯片的推出时间与第一代3DNAN闪存芯片的推出时间相差无几。英特尔于2011年推出世界第一家3D三维晶体管，第一代3DNAN闪存芯片于2012年由三星推出，也是第一家32层SLCV-NANDSD-80PRO。

起初，东芝于2008年开发了3DNAND结构BICS。四年后，三星于2012年推出了第一代3DNAND闪存芯片。随后，东芝、西部数据、美光等大型存储工厂纷纷跟进，拉开了3DNAND层数之战的序幕。

最近，行业内第一款3DNANDFlash芯片发布了232层堆栈。虽然232层3DNAND闪存芯片的具体参数尚未公布，但可以知道采用了初始容量为1TB(128GB)的CuA架构，预计2022年底左右开始量产。

如火如荼的3D封装技术。

前一段时间，3D封装也非常激烈。随着芯片越来越复杂，很难调和芯片区域、良率和复杂工艺之间的矛盾。3D封装是发展的必然趋势。

在晶圆代工领域，台积电的3D封装技术早在2008年底就成立了导线和封装技术集成部，并正式进入封装领域。据报道，台积电的3D封装技术主要分为先进的芯片堆叠SoIC技术和后端先进的封装CoWoS和InFO技术。

2018年，英特尔推出了3D堆叠封装技术Foveros，2019年英特尔推出了第一代Foveros。英特尔预测2023年将批量生产第三代FoverosOmni和第四代FoverosDiec。

在5G、AI、AR、HPC(高性能计算)、移动和VR等领域，三星在2020年8月发布了自己的3D封装技术X-Cbe。

同样在路上的3DDRAM。

目前，几家存储大厂也开始逐步向3DDRAM迈进。今年初，三星电子正在加快研发3DDRAM，并开始加强招聘人员等相关团队建设。

此外，美光科技和SK海力士也在考虑研发3DDRAM。美光提交了不同于三星电子的3DDRAM专利申请，希望能改变晶体管和电容的形状，而无需放置单元。

还有日本媒体报道，华为将发表与中国科学院微电子研究所合作开发的3DDRAM技术，该技术将于6月举行。

全球半导体设备制造商，如AppliedMaterials和LamResearch，也在开发与3DDRAM相关的解决方案。

结尾：

许多新技术出现在芯片从二维到三维的过程中。这些新技术的出现，不仅突破了某一行业的瓶颈，而且促进了半导体行业的持续创新。