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GAA技術才開始,英特爾、台積電已開始研發下一代CFET技術

2023年10月06日 首頁 » 熱門科技

GAA技術才開始,英特爾、台積電已開始研發下一代CFET技術


根據外媒eNewsEurope的報道,先進制程領先企業英特爾 (intel) 和台積電,兩家公司將在即將舉行的國際電子組件會議 (IEDM) 上,公布他們在垂直堆棧式 (CFET) 場效電晶體方面研發的進展。這將使得CFET可能成為未來十年內接替閘極全環電晶 (GAA) 電晶體的下一代先進制程技術。

CFET場效電晶體將n和p兩種MOS組件堆棧在一起,以完成更高的密度。該項技術最初由比利時微電子研究中心 (IMEC) 於2018年所提出的。雖然,大多數早期研究以學術界為主,但英特爾和台積電等半導體企業現在已經開始這一領域的研發,藉此積極探索這種下一代先進電晶體技術。

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在英特爾方面表示,研究人員構建了一個單片3D CFET。其中,包含三個n-FET納米片,層疊在三個p-FET納米片之上,保持30nm的垂直間隙。英特爾將這樣展示取名為「採用電源通孔和直接背面組件觸點60nm閘極間距的堆棧式CMOS逆變器示範」,描述在60 nm閘極間距下利用CFET的功能逆變器測試電路。而且,該設計還採用垂直分層雙電源漏外延和雙金屬閘極堆棧,並結合了該公司的PowerVia背後供電技術。

另外,為了不被競爭對手超越,台積電方面也將展示其完成CFET技術的方法。該方法專為邏輯晶片的製造定製,具有48nm柵極間距。台積電強調,其設計專注在放置在p型電晶體之上的分層n型納米片電晶體上,使其擁有跨越六個數量級的卓越開/關電流比。

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台積電還指出,其所研發的CFET電晶體已經證明了其耐用性超過90% ,而且電晶體已經成功通過了測試。雖然,台積電承認需要研究更多功能,才能充分利用CFET技術的功能,但這正是正在進行的工作,也是實現CFET電晶體技術這一目標的關鍵。

報道指出,CFET技術為電晶體設計帶來了明顯轉變,其允許垂直堆棧兩個電晶體安裝在一個電晶體的面積內,可以進一步增加晶片上的電晶體密度。而且,這種設計不僅為提高空間使用提供解決方案,而且還促進了更精簡的CMOS邏輯電路布局,有利於提高設計效率。

此外,CFET的既有結構可能會減少寄生效應,進而逐漸提高性能和功率效率。藉由其適應性設計能力與背面供電等創新相結合,預計可以簡化製程技術的複雜性,使CFET成為電晶體技術領域的一個有願景的發展。而英特爾和台積電在這方面的的努力,也直接凸顯了CFET技術對半導體產業未來的重要性。

(首圖來源:shutterstock)

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