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先进的半导体工艺:FinFET简介

2021-11-15 08:17 阅读次数:

本文摘要:FinFET概述 FinFET称作鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。闸长已可大于25奈米。该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。 Fin是鱼鳍的意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。 发明人 该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授[1]。

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FinFET概述  FinFET称作鳍式场效晶体管(FinField-EffectTransistor;FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。闸长已可大于25奈米。该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明教授。

Fin是鱼鳍的意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性。  发明人  该项技术的发明人是加州大学伯克利分校的胡正明(ChenmingHu)教授[1]。

胡正明教授1968年在台湾国立大学获得电子工程学士学位,1970年和1973年在伯克利大学取得电子工程与计算机科学硕士和博士学位。现为美国工程院院士。

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2000年凭借FinFET取得美国国防部高级研究项目局最卓越技术成就奖(DARPAMostOutstandingTechnicalAccomplishmentAward)。他研究的BSIM模型已沦为晶体管模型的唯一国际标准,培育了100多名学生,许多学生早已沦为这个领域的大牛,曾获得Berkeley的最低教学奖;于2001~2004年兼任台积电的CTO。  英特尔发布的FinFET的电子显微镜照片  工作原理  FinFET闸长已可大于25纳米,未来预期可以更进一步增大至9纳米,大约是人类头发宽度的1万分之1。由于在这种导体技术上的突破,未来芯片设计人员有望需要将超级计算机设计成只有指甲般大小。

FinFET源于于传统标准的晶体管场效晶体管(Field-EffectTransistor;FET)的一项创意设计。在传统晶体管结构中,掌控电流通过的闸门,不能在闸门的一侧控制电路的接上与插入,归属于平面的架构。在FinFET的架构中,闸门成类似于鱼鳍的叉状3D架构,可于电路的两侧控制电路的接上与插入。

这种设计可以大幅度提高电路掌控并增加溢电流(leakage),也可以大幅度延长晶体管的闸长。[2]  发展状态  在2011年初,英特尔公司发售了商业化的FinFET,用于在其22纳米节点的工艺上[3]。

从IntelCorei7-3770之后的22纳米的处理器皆用于了FinFET技术。由于FinFET具备功耗较低,面积小的优点,台湾积体电路生产股份有限公司(TSMC)等主要半导体代工早已开始计划发售自己的FinFET晶体管[4],为未来的移动处理器等获取更加慢,更加省电的处理器。


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