集成電路是什麼,最先進的集成電路長什麼樣子

2020-11-25 電子發燒友

集成電路是什麼，最先進的集成電路長什麼樣子

佚名 發表於 2020-04-20 22:04:30

（文章來源：網絡整理）
       集成電路顧名思義就是把很多電路集成在一起，晶圓越大，特徵尺寸越小，不僅能集成更多更複雜的電路，而且可以降低功耗，加快響應速度。

目前最先進的集成電路工藝是12英寸晶圓上製造的5~7納米的鰭式電晶體(FinFET，Fin Field-effect transistor)集成電路，手機電腦很多用到了它們。那麼，鰭式場效應電晶體到底長什麼樣子的，它跟我們常見的平面型場效應電晶體集成電路有什麼區別呢？下面我們做一點簡單介紹。所謂的鰭式場效應電晶體，最初是加州大學伯克利分校胡正明教授1999年發明的，是一種立體的場效應管。 當電晶體的尺寸小於25納米以下，傳統的平面場效應管的尺寸已經無法縮小。FinFET的主要思想是將場效應管立體化。它與傳統平面型工藝的對比示意圖如下。

在平面工藝中，矽片是平整的，柵極（G）和源極（S）漏極（D）基本處於一個平面。但鰭式工藝的晶圓，要首先做出很多整齊劃一同一方向的「魚鰭」一樣的溝槽來，晶圓是坑窪不平的。

如果從鰭片方向剖開，電晶體的結構似乎與平面工藝結構差不多，如上圖中間兩個圖所示。但是側面看，就會發現鰭式電晶體電路都在鰭片上，如圖中箭頭方向看去，就看會發現鰭式電晶體相當於把平面電晶體摺疊起來放置，因此可以節約空間。平面工藝柵如紅色區域所示，寬度長度都很好標誌。而鰭式工藝的柵是彎曲覆蓋在鰭上的，柵對下面的溝道處於半包圍狀態，寬度計算要考慮三個方向。不過由於柵包圍溝道更多，可以降低漏電流及提高柵控制的靈敏度。

當然，鰭式電晶體也不是沒有缺點。它的結構都集中在很薄的鰭片上，因此導通大電流及導熱能力會有所下降。下圖是我們用電腦模擬的一個鰭式結構示意圖。

司空見慣的魚鰭形狀被用到最先進的集成電路上了，看來科技與生活密不可分。
      （責任編輯：fqj）

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