中科院研发出2纳米芯片?大家还是太乐观了( 三 )

自芯片面世以来 , 量产的实际上有两种晶体管形式 , 在32纳米以上的芯片 , 所用的是MOS场效应管 , 简单来说它是一种平面的样式 , 这种技术叫做Planar 。 但是半导体工艺进入32纳米以下后 , 很多传统物理定律都逐渐失效 , 量子效应成为了制程前进的拦路虎 , 科学家在过去发明了各种各样的增强技术来对抗小尺度带来的不确定性 。 其中包括现在流行的FinFET技术 , 采用的是鳍式场效应晶体管 , 我们简单的理解是采用加高院墙的方式来控制漏电流 。

然而 , 当院子越来越小 , 墙变得越来越薄的情况下势垒隧道效应越来越难防得住 , 当墙薄到一定程度 , 电子会以概率的方式 , 穿墙而过 。 而晶体管尺度向5nm、3纳米迈进时 , FinFET的院墙(鳍片)的强度 , 就连它的直立形态都难以维持 。 而更高能量的EUV制程导入之后 , 光子带来的曝光噪音 , 严重影响了产品的质量和性能 。

而业内又提出了一种新方法 , 叫做环绕式栅极技术(Gate-All-Around) , 简称为GAA横向晶体管技术(GAAFET) 。 这项技术的特点是实现了栅极对沟道的四面包裹 , 源极和漏极不再和基底接触 , 而是利用线状(可以理解为棍状)或者平板状、片状等多个源极和漏极横向垂直于栅极分布后 , 实现MOSFET的基本结构和功能 。

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