7月1日，比利时微电子研究中心imec联合台积电、英特尔、三星、ASML、英伟达、AMD等头部企业更新长期芯片技术路线图，完整规划至2046年亚2埃米工艺。报告明确CFET垂直堆叠晶体管是突破平面微缩瓶颈的核心方案，IBM同期0.7nm实验室成果与路线参数高度匹配，散热、成本、三维集成将成为埃米制程量产核心挑战。
跨越二十年迭代周期：从纳米迈入埃米时代，器件架构分四代演进
当前全球芯片产业正处于GAA纳米片量产普及阶段，imec本次发布的新版路线图，打通了从2018年7nm量产节点至2046年亚0.2nm工艺的完整技术脉络，产业计量标准正式由“纳米”转向埃米（1埃=0.1纳米）。
imec研发副总裁Julien Ryckaert指出，传统横向尺寸微缩红利已经见底，未来芯片密度提升完全依靠三维堆叠、新材料与系统异构集成。
imec逻辑器件分代时间与技术路线一览
2025-2031年 N2/A14/A10：纳米片延续迭代
持续优化叉片式GAA纳米片，A14节点CPP收缩至45nm，A10节点触达42nm物理极限，此后栅极横向尺寸无法继续缩小；
2034年 A7（0.7nm）：CFET全面接棒
垂直堆叠p/n型纳米片晶体管，CMOS密度提升至单层器件1.6~1.8倍，标准单元高度由115nm降至80nm；
2037-2040年 A5/A3（0.5/0.3nm）：改良CFET+晶圆键合
2038年落地0.3埃米工艺目标，标准单元高度压缩至50nm；
2043-2046年 A2/亚A2：二维材料2D FET换代
硅基沟道全面替换二维半导体材料，开启全新底层器件体系。
路线图同时证实，2010年后平面微缩效率大幅衰减：早年SRAM单元可两年面积减半，2010年后拉长至四年一迭代，2020至今存储单元尺寸基本停滞。行业正式确立三大密度增长主线：晶体管三维堆叠、新型导电/介质材料、2.5D/3D先进互连封装。
全链条配套工艺规划：后端布线、嵌入式供电同步迭代升级
1、BEOL金属布线迭代
2025年N2至2037年A5/A3阶段，铜布线最小间距由24-26nm逐步收缩至12-16nm；2031年A10节点导入钌布线搭配空气间隙绝缘降低损耗；2034年A7完成整套布线工艺配套升级。
2、片上供电系统向背面集成发展
2026-2027年：垂直供电落地，IVR集成至电路板；
2028-2032年：稳压模块下沉至基板、中介层、晶圆背面，配套硅基氮化镓功率器件与大容量MIM电容，适配埃米制程低压大电流需求。
IBM 0.7nm实验室成果落地验证，参数匹配imec A7节点标准
在imec路线图发布一周前（6月25日），IBM对外发布全球首款0.7nm（7埃米）三维Nanostack堆叠芯片，成为CFET垂直架构可行性关键佐证。
该技术采用三层纳米片双层垂直堆叠+超薄介质键合工艺，实现42nm栅极接触间距，与imec预测A7节点CPP极限参数完全吻合；自研RBC垂直直通连接简化多层互联结构。硬件指标层面，单芯片可集成近千亿晶体管，密度为其2021年2nm产品两倍，最高实现50%性能提升或70%能效优化。
IBM研究院院长Jay Gambetta评价：这项突破将半导体技术从纳米尺度推向原子尺度。
业内分析指出，IBM无自有晶圆产线，技术仅能授权三星、Rapidus等合作伙伴量产，实验室成果到商业化落地存在较长周期，也印证imec路线图预留多年研发缓冲的必要性。
埃米时代核心矛盾：CFET解决密度，散热成最大工程瓶颈
imec强调，埃米工艺评判核心指标不再是栅极尺寸，而是标准单元总面积（单元高度×CPP）。在横向CPP无法压缩的前提下，CFET依靠垂直堆叠缩减单元高度，是当前唯一可行的高密度方案，但整套先进架构面临系统性难题。
背面供电网络BS-PDN是行业主流优化方向，将电源线迁移至晶圆背面以释放正面布线空间，但散热通道被大幅削弱：常规设计下CPU核心温度可达104.3℃，远超传统正面供电90.7℃基准。
现有优化路径包括氮化铝介质替换二氧化硅、升级导热界面材料、增设铜接地散热层，可将温度回落至90.2℃，但整套改造会显著抬升制造成本，量产阶段需平衡性能、散热与生产成本。
对此imec提出异构大规模集成（HLSI）与跨技术协同优化（XTCO）两大顶层框架，未来高端芯片将融合逻辑、存储、光I/O、多芯片3D封装协同设计，热管理、供电架构将直接决定埃米工艺量产进度。
全球晶圆厂同步对齐路线，CFET成为统一研发主线
本次路线图由全球产业链巨头联合编制，头部厂商研发节奏与技术选择高度统一，均将CFET作为中长期核心研发赛道：
台积电：N2 2nm已实现量产，同步推进A16（1.6nm）、A14（1.4nm）开发，提前布局CFET垂直堆叠技术维持制程领先；
三星：规划2026年Q4量产A16埃米CMOS，2029年落地1.4nm工艺；
英特尔：18A（1.8nm）工艺已进入风险试产阶段。
合来看，半导体平面微缩周期正式落幕，以CFET垂直晶体管为核心、三维集成与新型材料为配套、先进封装系统协同为补充的埃米技术路线，将主导未来十余年行业迭代。2030至2040年间，高精度垂直键合、芯片热管理、量产成本控制，将是全行业需要持续攻坚的核心工程课题。
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承办单位：广东省工业和信息化厅、广州市人民政府
集成电路专业展执行单位：广东省集成电路行业协会、北京恒仁致信咨询有限公司（未来半导体）
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