未來的晶體管會是什么樣？

在比利時安特衛普舉行的ITF World 2023上，英特爾技術開發總經理Ann Kelleher概述了英特爾在幾個關鍵領域的最新進展，最有趣的是英特爾將在未來采用堆疊CFET晶體管。這標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沒有提供量產日期或確切的時間表。

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環?；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，我們過去已經廣泛介紹了這些晶體管。英特爾的第一代設計采用“Intel 20A”制程節點，具有4個堆疊的納米片，每個納米片被一個柵極完全包圍。Kelleher說，這種設計有望在2024年首次亮相。RibbonFET采用全環柵（GAA）設計，可同時提高晶體管密度和性能，例如更快的晶體管切換，同時使用與多個鰭片相同的驅動電流，但面積更小。

Kelleher的幻燈片還展示了下一代英特爾的GAA設計?- 堆疊式CFET（互補FET），該晶體管設計已經在imec的路線圖上出現了一段時間，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劃采用這種設計。imec研究所主要研究未來的技術，并與行業合作，使其開花結果。

當然，英特爾的風格化渲染和我們在上面第一張圖片中包含的imec CFET渲染之間存在一些差異，但英特爾的圖像很好地表達了一點?——這種設計允許該公司堆疊8個納米片，是RibbonFET使用的4個納米片的兩倍，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——平面場效應管、鰭式場效應晶體管和帶狀場效應晶體管。

CFET晶體管將n和pMOS器件堆疊在一起，以實現更高的密度。目前正在研究兩種類型的CFET——整體式和順序式。上圖右側的四個器件詳細介紹了各種建議的CFET設計。目前，尚不清楚英特爾將采用哪種類型的設計，或者是否會有新的設計類型。鑒于imec在其路線圖上沒有CFET，直到2032年芯片縮小到5埃時，我們可能需要一段時間才能找到答案。

也就是說，不能保證英特爾會在那個時間范圍內瞄準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，大多數人認為這將是納米片和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。

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

Kelleher的演講還涵蓋了多個主題，包括隨著時間的推移，每個晶體管支付的成本下降，晶體管可靠性隨著時間的推移而提高，封裝過程日益復雜，以及轉向系統技術協同優化方法對英特爾設計工作的重要性。

Kelleher的演講是在imec的ITF世界會議上進行的，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年中也有著長期的合作關系，這項工作一直持續到今天。

imec是世界上最重要的科研機構之一，您可以把imec想象成一個“硅瑞士”，某種意義上的。Imec是該行業進步的基石，將AMD、英特爾、英偉達、臺積電和三星等激烈競爭對手與ASML和應用材料公司等半導體設備制造商聚集在一起，還有Cadence和Synopsys等關鍵半導體軟件（EDA）設計公司。這種合作使各方能夠共同定義下一代設備和軟件的路線圖，他們將用于設計和制造為世界發展提供動力的芯片。

審核編輯：劉清