英特爾押注全新堆疊叉片式晶體管技術(shù),目標(biāo)2nm
繼三星和臺積電之后,英特爾也開始2nm工藝上的突破。
近日,網(wǎng)絡(luò)上的一項(xiàng)專利,暗示了這家芯片巨頭或借助“堆疊叉片式”晶體管技術(shù)來延續(xù)摩爾定律,并且用于2nm及以下先進(jìn)制程的半導(dǎo)體工藝上。
該專利全稱“堆疊叉片式晶體管(stacked forksheet transistors)”技術(shù)。該專利并沒有提供太多的細(xì)節(jié),而且英特爾也沒有提供PPA(功率性能面積)的改進(jìn)數(shù)據(jù)作為參考。
根據(jù)英特爾方面的介紹,“這項(xiàng)專利描述了納米帶晶體管和鍺薄膜的使用,后者將充當(dāng)電介質(zhì)隔離墻,在每個垂直堆疊的晶體管層中重復(fù),最終取決于有多少個晶體管被相互堆疊在一起。這種新的晶體管設(shè)計最終可以實(shí)現(xiàn)3D和垂直堆疊的CMOS架構(gòu),與目前最先進(jìn)的三柵極晶體管相比,該架構(gòu)允許增加晶體管的數(shù)量。”
簡單來說,這全新的結(jié)構(gòu)目的是為了進(jìn)一步縮小晶體管,同時在半導(dǎo)體堆疊時將特征尺寸最小化。在新的結(jié)構(gòu)下,PMOS和NMOS這兩種晶體管將更緊密地封裝到一起,而不會影響它們的運(yùn)行。如果一切順利,基礎(chǔ)CMOS器件的占地面積至少減半,從而讓集成電路的密度輕松翻倍。但正如前面所說,由于沒有提供更多細(xì)節(jié),這種新結(jié)構(gòu)在制造復(fù)雜性上將面臨很大的挑戰(zhàn)。
近些年,面對AMD等競品的挑戰(zhàn),英特爾方面也開始大動作不斷,先是推出口碑較好的12代Alder Lake處理器,緊接著又宣布重回芯片制造領(lǐng)域。此次推出新專利也是意圖在芯片代工領(lǐng)域有所收獲。
除了英特爾以外,臺積電與三星已經(jīng)在2nm工藝有所進(jìn)展,兩家芯片巨頭均希望使用nanosheet/nanowire(納米片/納米線)晶體管結(jié)構(gòu)取代目前主流的FinFET工藝。從晶體管模型來看,英特爾的結(jié)構(gòu)似乎可以容納更多的晶體管,但設(shè)計思路上其實(shí)大同小異——將半導(dǎo)體材料像積木一樣堆疊起來。
但并不是所有的專利都能夠成為實(shí)際的產(chǎn)品或制造技術(shù),目前來看,英特爾這項(xiàng)專利想實(shí)現(xiàn)的難度還是過大。
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