未來的晶體管會(huì)是什么樣？

在比利時(shí)安特衛(wèi)普舉行的ITF World 2023上，英特爾技術(shù)開發(fā)總經(jīng)理Ann Kelleher概述了英特爾在幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的最新進(jìn)展，最有趣的是英特爾將在未來采用堆疊CFET晶體管。這標(biāo)志著英特爾首次在其公開演講中展示這種新型晶體管，但Kelleher沒有提供量產(chǎn)日期或確切的時(shí)間表。

在這里，我們可以看到幻燈片的放大版本，在新型晶體管周圍增加了一個(gè)環(huán)?；脽羝撞康那皟煞N晶體管類型是較舊的變體，而“2024”條目代表英特爾的新 RibbonFET 晶體管，我們過去已經(jīng)廣泛介紹了這些晶體管。英特爾的第一代設(shè)計(jì)采用“Intel 20A”制程節(jié)點(diǎn)，具有4個(gè)堆疊的納米片，每個(gè)納米片被一個(gè)柵極完全包圍。Kelleher說，這種設(shè)計(jì)有望在2024年首次亮相。RibbonFET采用全環(huán)柵（GAA）設(shè)計(jì)，可同時(shí)提高晶體管密度和性能，例如更快的晶體管切換，同時(shí)使用與多個(gè)鰭片相同的驅(qū)動(dòng)電流，但面積更小。

Kelleher的幻燈片還展示了下一代英特爾的GAA設(shè)計(jì)?- 堆疊式CFET（互補(bǔ)FET），該晶體管設(shè)計(jì)已經(jīng)在imec的路線圖上出現(xiàn)了一段時(shí)間，但我們還沒有在英特爾之前的幻燈片上看到它，也沒有聽到該公司表示計(jì)劃采用這種設(shè)計(jì)。imec研究所主要研究未來的技術(shù)，并與行業(yè)合作，使其開花結(jié)果。

當(dāng)然，英特爾的風(fēng)格化渲染和我們?cè)谏厦娴谝粡垐D片中包含的imec CFET渲染之間存在一些差異，但英特爾的圖像很好地表達(dá)了一點(diǎn)?——這種設(shè)計(jì)允許該公司堆疊8個(gè)納米片，是RibbonFET使用的4個(gè)納米片的兩倍，從而增加了晶體管密度。在上面的圖片中，還有另外三種類型的英特爾晶體管的圖像——平面場(chǎng)效應(yīng)管、鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和帶狀場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

CFET晶體管將n和pMOS器件堆疊在一起，以實(shí)現(xiàn)更高的密度。目前正在研究?jī)煞N類型的CFET——整體式和順序式。上圖右側(cè)的四個(gè)器件詳細(xì)介紹了各種建議的CFET設(shè)計(jì)。目前，尚不清楚英特爾將采用哪種類型的設(shè)計(jì)，或者是否會(huì)有新的設(shè)計(jì)類型。鑒于imec在其路線圖上沒有CFET，直到2032年芯片縮小到5埃時(shí)，我們可能需要一段時(shí)間才能找到答案。

也就是說，不能保證英特爾會(huì)在那個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)瞄準(zhǔn)CFET：有趣的是，英特爾的幻燈片顯示了其下一代GAA納米片晶體管（RibbonFET），然后直接跳到CFET，省略了GAA叉片晶體管，大多數(shù)人認(rèn)為這將是納米片和CFET之間的過渡。您還可以在上面的幻燈片中看到這種類型的晶體管，它是左起第二個(gè)。

由于英特爾的幻燈片不是很詳細(xì)，該公司可能還計(jì)劃在轉(zhuǎn)向CFET之前使用叉片晶體管，但它尚未選擇分享細(xì)節(jié)。我們正在跟進(jìn)英特爾，看看我們是否可以了解更多細(xì)節(jié)。?

Kelleher的演講還涵蓋了多個(gè)主題，包括隨著時(shí)間的推移，每個(gè)晶體管支付的成本下降，晶體管可靠性隨著時(shí)間的推移而提高，封裝過程日益復(fù)雜，以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化方法對(duì)英特爾設(shè)計(jì)工作的重要性。

Kelleher的演講是在imec的ITF世界會(huì)議上進(jìn)行的，她以回憶自己在imec的歷史開始了她的演講,?她大約在30年前第一次在imec工作，最終在該科研巨頭工作了兩年。英特爾與imec在過去30年中也有著長(zhǎng)期的合作關(guān)系，這項(xiàng)工作一直持續(xù)到今天。

imec是世界上最重要的科研機(jī)構(gòu)之一，您可以把imec想象成一個(gè)“硅瑞士”，某種意義上的。Imec是該行業(yè)進(jìn)步的基石，將AMD、英特爾、英偉達(dá)、臺(tái)積電和三星等激烈競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手與ASML和應(yīng)用材料公司等半導(dǎo)體設(shè)備制造商聚集在一起，還有Cadence和Synopsys等關(guān)鍵半導(dǎo)體軟件（EDA）設(shè)計(jì)公司。這種合作使各方能夠共同定義下一代設(shè)備和軟件的路線圖，他們將用于設(shè)計(jì)和制造為世界發(fā)展提供動(dòng)力的芯片。

審核編輯：劉清