三星、台积电等世界级半导体巨头将展示他们在CFET技术方面取得的最新突破

2024年12月，旧金山将成为全球半导体行业的焦点，第70届IEEE国际电子设备年会（IEDM）将在这里举行。此次盛会吸引了台积电、IMEC、IBM和三星等半导体巨头参与，并将展示垂直堆叠互补场效应晶体管（CFET）技术的最新研究成果。

虽然全栅极环绕晶体管（GAA FET）技术尚未得到业界的广泛应用，但CFET技术作为下一代半导体技术的重要发展方向，已引起广泛关注。CFET技术的概念最早由IMEC研究所于2018年提出，其核心是在同一区域内垂直堆叠n型和p型晶体管，以实现更小的工艺尺寸和更高的性能。

在即将举行的IEDM会议上，台积电将发表一篇有关CFET技术的论文，详细介绍在48nm栅距（大致相当于现有5nm工艺的标准）上制造的全功能单片CFET逆变器的性能。该逆变器采用堆叠式n型和p型纳米片晶体管，并结合了背面触点和互连技术，从而显著提高了器件的性能和设计灵活性。实验结果表明，台积电生产的CFET器件展现出高达1.2V的电压传输特性，以及仅74~76mV/V的亚阈值斜率，这表明CFET在功耗方面取得了显著进展。

与此同时，IBM和三星也将展示它们的CFET技术的最新研究成果。他们提出了一种名为“单片堆叠FET”的方案，引入了阶梯结构的概念，其中底部FET通道比上方通道更宽，以降低堆栈高度并减少高纵横比工艺带来的挑战。此外，IMEC将展示其在“双排CFET”方面的研究成果，旨在进一步拓宽CFET在垂直和水平方向上的应用范围。

根据IMEC的路线图预测，CFET有望在A5工艺节点（预计约2032年）开始广泛量产。这一预测为CFET技术的未来发展提供了明确的时间表，并预示着该技术将在未来几年内成为半导体行业的重要发展方向。

尽管CFET技术目前还没有准备好用于商业生产，但在即将举行的IEDM会议上展示的成果无疑为业界提供了宝贵的交流和学*机会。随着各大半导体公司不断增加研发投入，CFET技术有望在未来实现更广泛的应用，为半导体行业注入新的活力。