复旦学者开启芯片新篇章3nm技术大闹天宫国产晶片梦现实光芒
近年来,全球半导体行业正面临着摩尔定律即将达到物理极限的挑战。为了应对这一瓶颈,各国研发团队和企业都在寻找新的路径来推动芯片制造业的发展。其中,一些团队正在尝试使用新的材料替代传统的硅材料,而我国在这一领域已经取得了领先世界的技术突破,将碳基晶圆生产纳入可行范围。
另一方面,对于提升芯片性能至关重要的是改进晶体管技术。随着制程不断缩小,传统FinFET晶体管技术已难以提供更多创新空间,因此相关研究集中在开发新型晶体管技术上。12月17日,快科技发布消息称,我国复旦大学微电子学院教授周鹏及其团队成功攻克了3nm芯片关键技术上的难题,这一成果引起了广泛关注。
据悉,该团队针对具有重大需求的3-5nm节点晶体管进行研究,并验证了一种双层沟道厚度分别为0.6/1.2nm的围栅多桥沟道(GAA)晶体管。这项设计实现了低泄漏电流与高驱动电流之间平衡,使得GAA晶体管拥有更好的栅控能力以及漏电控制性能。此前的数据显示,该实验室设计并制造出的超薄围栅双桥沟道(GAA)晶体管,其驱动电流相比普通MoS2单层膜结构提高达到了400%,而且其漏电流降低到了两个数量级。
这意味着,在5nm以下工艺节点上,GAA 晶体管能够有效延续摩尔定律,从而为未来更小尺寸、更高性能芯片提供可能。在此之前,如三星和台积电等行业巨头早已掌握了这种多桥沟道(GAA)结构,但它们选择不同的应用策略:三星计划将其用于量产,而台积電则仍保持保守态度,用传统FinFET结构开发3nm工艺。
中芯国际作为中国最大的半导体产品制造商,也正处于加速推进5nm和3nm工艺中的关键阶段,只待EUV光刻机到货便能继续前进。而尽管目前国内还落后于海外甚至台湾企业,但全国范围内对于国产化半导體技術的一致努力给予我们信心,让我们看好国产芯片未来的发展前景。