原標(biāo)題：3nm后的晶體管選擇~

在3nm及以下的工藝節(jié)點(diǎn)，晶體管的選擇和技術(shù)發(fā)展正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。以下是關(guān)于3nm后晶體管選擇的一些關(guān)鍵點(diǎn)和趨勢：

1. 從FinFET到納米片（Nanosheet）的過渡：

• 多家晶圓廠如三星、Intel、臺(tái)積電和IBM等正在從長期采用的鰭式場效晶體管（FinFET）制程逐漸轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)向納米片（Nanosheet）的晶體管架構(gòu)制造。

• 這一轉(zhuǎn)變是為了解決隨著晶體管尺寸縮小到3nm及以下時(shí)，F(xiàn)inFET在性能、功耗和泄漏控制方面的局限性。

2. 納米片（Nanosheet）的優(yōu)勢：

• 納米片架構(gòu)提供了更寬的有效通道寬度，從而能在相同尺寸下提供比FinFET更高的驅(qū)動(dòng)電流。

• 它還提供了調(diào)整通道寬度的彈性，使設(shè)計(jì)人員在保持高性能的同時(shí)，能夠進(jìn)一步降低元件尺寸和電容。

• 納米片采用環(huán)繞閘極（Gate-All-Around, GAA）結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)電通道完全被包圍在高介電系數(shù)材料或金屬閘極之中，提供了更佳的通道控制能力。

3. 叉型片（Forksheet）和互補(bǔ)式場效晶體管（CFET）：

• 叉型片（Forksheet）是納米片架構(gòu)的一種改進(jìn)形式，通過引入介電墻來大幅緊縮n型與p型元件之間的距離，從而增加通道的有效寬度和提升驅(qū)動(dòng)電流。

• 互補(bǔ)式場效晶體管（CFET）是另一種新型晶體管架構(gòu)，結(jié)合了n型和p型晶體管在同一溝道內(nèi)，以提高能效和性能。

1. 材料創(chuàng)新：

• 為了提高晶體管的性能，特別是pFET的空穴遷移率，供應(yīng)商正在開發(fā)有改進(jìn)的pFET第二代納米片F(xiàn)ET，使用高遷移率材料如SiGe和III-V族材料。

• 應(yīng)變工程也被用于在溝道中使用SiGe合金應(yīng)力以提高載流子遷移率。

2. 技術(shù)挑戰(zhàn)：

• 轉(zhuǎn)向納米片和其他新型晶體管架構(gòu)帶來了許多技術(shù)挑戰(zhàn)，如內(nèi)部隔離層控制、精確蝕刻和內(nèi)部間隔物的形成等。

• 這些挑戰(zhàn)需要精確控制工藝參數(shù)和材料特性，以確保晶體管的性能和可靠性。

3. 市場應(yīng)用：

• 隨著這些新型晶體管技術(shù)的成熟和成本降低，它們將被廣泛應(yīng)用于各種高性能電子設(shè)備和產(chǎn)品中，如智能手機(jī)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心和自動(dòng)駕駛汽車等。

綜上所述，3nm后的晶體管選擇正朝著納米片和其他新型架構(gòu)發(fā)展，這些技術(shù)將帶來更高的性能和能效，但同時(shí)也面臨著許多技術(shù)挑戰(zhàn)和成本問題。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，我們有望在未來看到更多高性能、低功耗的晶體管產(chǎn)品的出現(xiàn)。