延续摩尔定律:英特尔公布堆叠式CFET场效应管架构,迈向1nm制程

作者: 刘昕炜
2023-05-23 {{format_view(23825)}}
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延续摩尔定律:英特尔公布堆叠式CFET场效应管架构,迈向1nm制程

在5月16-17日于比利时安特卫普举办的ITF World 2023活动中,英特尔技术开发总经理Ann Kelleher公布了在技术领域的关键进展、路线图,重点之一便是发布“堆叠式CFET场效应管架构”,这是GAA FET的最新形态,体积更小,有望进一步延续摩尔定律,在1nm以下芯片中实现更高的晶体管密度。

根据活动现场的幻灯片,在堆叠式CFET之前,还有英特尔已经公布的 RibbonFET技术。此前英特尔曾公布“Intel 20A”工艺节点,意味着芯片制程达到2nm节点,对应的技术便是 RibbonFET。这种场效应晶体管使用GAA全环绕栅极设计,可以提高晶体管的密度和性能,在单位面积内可以堆叠4个纳米片。

关于下一代CFET 晶体管,英特尔还展示了多种不同的设计方案,这种架构的集成密度进一步提升,将n型和p型MOS元件堆叠在一起,可以堆叠8个纳米片,比RibbonFET多一倍。目前,英特尔正在研究两种类型的CFET:单片式(monolithic)和顺序式(sequential)。

值得注意的是,英特尔的路线图、CFET架构并不是独立提出的,而是与IMEC机构长期合作的结果。IMEC全称为“Interuniversity Microelectronics Centre”微电子研究中心,是与台积电、ASML齐名的芯片行业重要机构,联合了英特尔、台积电、三星与ASML、应用材料公司等,以及Cadence和Synopsys这样的半导体设计软件(EDA)公司。这家机构联结了半导体领域几乎所有重要公司,致力于进行未来半导体技术的研究。下图来自IMEC,图中右侧四个结构,均为CFET的变种,不过英特尔自己的CFET架构与IME示意图有所不同。

根据幻灯片,可以总结出英特尔晶体管工艺的演变路线:Planar FET平面场效应管、FinFET鳍式场效应管(当前主流)、RibbonFET全环绕栅极场效应管、CFET堆叠式场效应管。外媒表示,在RibbonFET和CFET之间,不确定是否会有其它中间技术会应用。

英特尔现场展示的幻灯片没有透露CFET架构的具体应用时间,不过外媒猜测,IMEC的路线图展示了2032年以后,芯片制程可以达到0.5纳米,预计该架构能够帮助英特尔实现这一目标,在较长一段时间内继续延续摩尔定律。

Ann Kelleher的演讲还包括她自身的经历。她从大学毕业后,便来到IMEC工作,后来加入英特尔。在过去的30年时间里,英特尔与IMEC一直保持长期的合作关系,这种合作一直持续到今天。

(校对/张杰)

责编: 李梅
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