近年來，晶片工藝製程的微縮令全球半導體領域陷入摩爾定律即將面臨物理極限的瓶頸。但沒有什麼能夠難倒行業巨頭，臺積電、三星、ASML包括各國相關研發團隊，都在試圖從新的角度革新半導體晶片製造業。
嘗試新的材料取代矽便是思路之一，目前我國在這方面已經掌握領先全球的技術，實現了碳基晶圓的生產。
還有一種讓晶片性能得到高度提升的方法，那就是改進電晶體技術。傳統的FinFET電晶體技術在製程不斷微縮的情況下，已經難以有新突破，故而相關企業或團隊展開了對電晶體新型技術的研發探索。
12月17日快科技傳來消息，我國復旦大學微電子學院宣布，該校周鵬教授的團隊成功攻克難題，在3nm晶片關鍵技術上取得重大突破。
據悉，周鵬教授的團隊針對具有重大需求的3-5nm節點電晶體技術，驗證了雙層溝道厚度分別為0.6/1.2nm的圍柵多橋溝道電晶體，實現低洩漏電流與高驅動電流的融合。
目前，這一相關成果已經第66界IEDM國際電子器件大會上在線發表。筆者了解到，這類多橋溝道電晶體技術簡稱GAA技術，相比傳統的FinFET電晶體，採用GAA技術的電晶體能夠實現更好的柵控能力以及漏電控制。
數據顯示，周鵬教授團隊設計並製造出的超薄圍柵雙橋溝道電晶體的驅動電流，與普通MoS2電晶體相比實現了400%的大幅提升，而且漏電流降低了兩個數量級。
這意味著，GAA電晶體能夠讓摩爾定律在5nm以下的高精度工藝節點上更好地延續。
提及此，可能不少讀者都對GAA技術感到一絲熟悉。在復旦教授團隊實現此項技術突破之前，行業巨頭三星和臺積電早已掌握GAA電晶體，前者還冒險將GAA新技術應用到3nm晶片的量產中，計劃2022年投產。
而臺積電則相對保守，在3nm工藝上仍選擇使用傳統且成熟的FinFET電晶體。
至於大陸的晶片代工巨頭中芯國際，根據梁孟松透露，該公司的5nm和3nm最關鍵、最艱巨的八大項技術已經有序展開，只待EUV光刻機到貨。
由此可見，雖然目前仍落後於海外甚至臺企，但在全國上下的共同努力下，國產晶片未來可期。
文/諦林 審核/子揚 校正/知秋