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FinFET

三维晶体管。
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几十年来,集成电路行业一直在芯片设计中采用传统的平面晶体管,但这种技术在20nm逻辑节点上已经耗尽了能量。这是由于短通道效应等因素造成的。因此,为了规避这些问题,业界正在向finFET晶体管发展。英特尔在22纳米节点上投入生产finfet。晶圆代工厂将finfet提高到16nm/14nm。

在finfet中,传统的二维平面栅极被从硅衬底垂直上升的硅翅片所取代。电流的控制是通过在鳍的三面各安装一个栅极来实现的——每面各有两个栅极,顶部有一个栅极。反过来,FinFET晶体管在翅片结构的三面形成导电通道,提供完全耗尽的操作。这使得芯片可以在更低的漏电和更低的电压下工作。

一般来说,一个finFET可以有两个到四个鳍在相同的结构。每个鳍之间的间距就是鳍距。芯片制造商希望在每个节点将鳍间距扩大0.7倍。光刻工艺决定了鳍的间距。

同时,每个鳍都有不同的宽度、高度和形状。翅片是用沉积、蚀刻和其他步骤开发的。当然,闸门也有各种特点,即闸门长度。

在一个finFET生产流程中,衬底最初要经过各种光刻步骤,即基于间隔的制版。在这个过程中,衬底上形成了类似间隔的结构。然后,在这些结构之间,蚀刻机在基材上雕刻出垂直沟槽,从而形成鳍片。在此之后,使用沉积工艺用氧化物填充空间。顶部部分被抛光,然后该设备经历凹槽蚀刻步骤。最后,沉积栅极氧化物,随后形成栅极。

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