现在看到手机发布会，很多厂商在介绍处理器的时候总会蹦出“FinFet工艺制造”之类的名词，那到底什么是FinFET工艺，到底有什么优势让国际大厂趋之若鹫？
晶体管
FinFET工艺的概念
FinFET称为鳍式场效应晶体管(FinField-EffectTransistor)，是由美籍华人科学家胡正明教授提出的，其中的Fin在构造上与鱼鳍非常相似，所以称为“鳍式”，而FET的全名是“场效电晶体”。FinFET是一种新的互补式金属氧半导体(CMOS)晶体管，源自于传统标准的晶体管—“场效晶体管”的一项创新设计。
立体式Fin
传统晶体管结构是平面的，所以只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开。但是在FinFET架构中，闸门被设计成类似鱼鳍的叉状3D架构，可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种叉状3D架构不仅能改善电路控制和减少漏电流，同时让晶体管的闸长大幅度缩减。
采用FinFET工艺的第三代酷睿处理器
最早使用FinFET工艺的是英特尔，他们在22纳米的第三代酷睿处理器上使用FinFET工艺，随后各大半导体厂商也开始转进到FinFET工艺之中，其中包括了台积电16nm、10nm、三星14nm、10nm以及格罗方德的14nm。不过FinFET工艺的极限是7nm制程，第一代的7nm工艺还将会继续使用FinFET工艺，但是接下来就需要依赖极紫外光刻机了。
FinFET工艺的制造
前面提到的FinFET可以理解为立体的晶体管，传统平面的晶体管所采用的是FD-SOI工艺。虽然这几年的FinFET工艺占据了大多数人的视线，但是FD-SOI工艺依然非常重要。如果要是FinFET工艺核FD-SOI达到相同性能，FD-SOI工艺在制造过程中相对简单，但是SOI基片价格稍贵，而FinFET工艺虽然制造过程更为复杂，但是由于基片价格便宜，让两者的实际制造成本相差不大。
前面提到FinFET的制造工艺是非常复杂的，Intel的MarkBohl在2016年的一个访谈中聊到了FinFET技术，并提到Intel将会继续使用SADP(Self-AlignedDoublePatterning)工艺。其中的DoublePatterning是目前主流的FinFET制造工艺。它的原理就是先pattern一批80nm精度的图样，然后再交错Pattern一批80nm精度的图样;在两次光刻之后，就可以将精度提升到40nm。
英特尔的做法就是先用普通精度的光刻可出一堆“架子”，然后在架子上沉淀一层很薄的硅，再选择性的使用把多余的材料弄走，剩下立着的就是超薄的Fin了。准确点来说，这个Fin不是刻出来的，而是长出来的。
FinFET工艺的改良
FinFET工艺实质上就是再原油的基础上增加了一个栅极，这样可以让尺寸很小的晶体管减少漏电。因为大部分的漏电是来自于沟道下方的流通区域，也就是短沟道效应。那要如何解决掉短沟道效应呢？就有人开始想：既然电子是在沟道中运动，物理模型需要这片区域来平衡电荷，所以就有了沟道下方的耗尽层。但在短沟道器件里面，把耗尽层和沟道放在一起，等着漏电流白白地流过去。
FD-SOI工艺
于是IBM研究人员开了一个脑洞：把这部分硅换成绝缘层，这样沟道就和耗尽层分开了。因为电子来源于两极，但是两极和耗尽层之间被绝缘层隔开，这样除了沟道外，其他地方就不会产生漏电了，这就是SOI工艺。SOI工艺虽然没能成为主流，但是依然有很多制造厂在搞，格罗方德和意法半导体就有FD-SOI工艺产品。
英特尔可不这么想：既然要在将耗尽层的硅换成绝缘的氧化物，拿为什么还要放一层没用的硅在下面，直接在氧化层底下弄一个栅极，两边夹着沟道，不是更爽？现在英特尔还“贪心不足”，于是又想了一个改进方法：那就是吧硅弄出来，周围像三明治一样包裹上绝缘层，外面再放上栅极，就有了FinFET工艺。
FinFET工艺的未来
技术节点是衡量半导体技术的重要标准，但并不是绝对的。台积电也好、三星半导体也罢，最挣钱的并不是最先进的技术工艺，而是相对成熟的技术节点。对于IC设计厂商来说，成本、性能、需求多方面达到平衡的方案和技术节点是最重要的，企业不是慈善家，它也需要考虑盈利的问题，很多芯片在产品性能足够的情况下，选择最合适的制造工艺，可以提升市场竞争力，扩大市场占有率。
台积电在去年的IEDM上发布7nm技术节点的晶体管样品，虽然说台积电的7nm工艺在技术节点与英特尔的10nm非常相似，但台积电已经大有赶超英特尔之势。7nm制程的FinFET工艺最快要到明年才能面世，7nm也是FinFET工艺的极限，再往下的节点只能看EUV光刻机。
责任编辑：马兰
基础电子
- 集成电路|
- 晶 振
- 分立器件|
- 连接器
- 电容电阻|
- 传感器
- 仪器设备|
- LED照明
终端应用
- 智能硬件|
- 无人机
- 智能家居|
- 消费电子
- 网络通讯|
- 工控电气
- 医疗电子|
- 汽车电子
-
交易供应链
- 金融平台
- 交易平台
- 推客平台
- 物流平台
电子商城
风华高科|金城微|飞虹电子济南鲁晶|信利|南电科技东海旭日|合科泰|美隆电子晶恒电子|银创生|联益电子 科通芯城|晶科鑫|容亮电子冰洋电子|华芯邦|南电科技东海旭日|合科泰|美隆电子晶恒电子|银创生|联益电子 免费注册 登录- 编辑视点
- 市场分析
思 嘉
-
·ROHM超级结MOS-PrestoMOS 实现业.. ·金威源首创30KW充电桩模块 更大功.. ·iPhone8量产加剧全球手机闪存芯片.. ·核心技术 劲显价值 长运通光电携.. ·中国传感器与物联网产业联盟携多..
单 双
-
·重视知识产权 让科瑞爱特走得更远 ·专访风华高科总裁王金全：锐意进.. ·贸泽电子在亚太地区仍有很大增长.. ·iPhone8量产加剧全球手机闪存芯片.. ·Facebook开发者大会总览：VR、A..
苹果高通专利大战
高通2017年第三季度业绩与去年同期相比出现明显下降，有人将此归因于它和苹果之间的法律纠纷[详情]-
·一期投资15亿元 银和8英寸半导体硅抛光.. ·互联网：从消费引领到产业渗透 ·2017上半年半导体并购热潮退烧 ·瞄准高阶游戏玩家市场 AMD Radeon RX V.. ·LGD计划900亿人民币投资OLED 抢食苹果柔..
深度专题更多>>
- 百家供货商贺慧聪芯城3.0震撼上线
- 百家供货商贺慧聪芯城3.0震撼上线
- 【专题|总裁印象】风华高科总裁王金全
- 百家供货商贺慧聪芯城3.0震撼上线
- 【专题|总裁印象】风华高科总裁王金全
- Hello CITE2017
热门活动更多>>
2017年中国新能源汽车技术研讨会
地点：上海新国际博览中心E3馆论坛活动区
时间：8月23日下午13:00
大家都爱看更多>>
·锤子推坚果Pro冈本版 这界跨得有点大 ·华为杀向美国！能否打败苹果 让国人沸腾？ ·酷派在印度推出Note 5 Lite C：定价仅约.. ·乐视高层无奈：我们也联系不上贾跃亭 ·锤子科技获投10亿 罗永浩：坚果Pro发布.. ·东芝闪存“卖身”进程不顺 日本政府和西.. ·新款 Apple Watch卖点抢先看 英特尔这款.. ·富士康爆出iPhone 8消息 良率这么低也.. ·屏下指纹识别将在三星note 9上实现 那S.. ·乐视辟谣“贾跃亭失联”：在美每天工作.. 关于慧聪 | 分支机构 | 买卖通渠道 | 行业加盟 | 广告服务 | 网站导航 | 诚聘英才 | 意见投诉 | 法律声明 | 客服中心 | 友情链接 | 用户体验 我有话说
版权所有 慧聪网 京ICP证010051号 通用网址：hc360
互联网药品信息服务资格证书：（京）－经营性－2010－0004 海淀公安局网络备案编号：11010802015485
Copyright?2000-2014 hc360.com. All Rights Reserved
