新一代電晶體架構曝光 台積電2奈米穩了

晶圓代工領域走入先進製程技術,目前美國半導體巨頭英特爾仍在為7奈米製程研發傷透腦筋,全球晶圓代工龍頭台積電與競爭對手、南韓科技大廠三星電子較勁,除了先進封裝技術,製程採用技術更是市場焦點,三星聲稱將在3奈米製程採用環繞閘極技術(Gate-All-Around,GAA),台積電則是考慮進入2奈米製程才導入。外媒報導指出,台灣與日本半導體業界研發,將帶來新一代電晶體,有望實現2奈米製程。

據《日經中文網》報導,日本産業技術綜合研究所與台灣半導體研究中心(TSRI)合作,開發新一代電晶體結構。如果採用這項技術,這對於先進製程技術對於摩爾定律極限突破帶來重大影響,這份多層鍵合與異質整合的研究有望帶來可行性參考。

這項技術是將矽(Si)和鍺(Ge)等不同材料從上下方堆疊,從「n型」和「p型」場效應電晶體(FET)靠近、名為「CFET」結構。日本産業技術綜合研究所表示,這技術是全球創舉。CFET結構電晶體效能更高、面積更小,有助於2奈米以下製程的新一代半導體技術,預計在2024年以後運用,並在未來3年內提供民間企業技轉。

台積電2月9日董事會決議,核准於日本投資設立一百分之百持股之子公司,實收資本額不超過日幣186億元(約美金1億8,600萬元),以擴展本公司之3DIC材料研究。台積電董事長劉德音提及,台積電在新材料技術創新,包括六方氮化硼(hBN)已接近實現量產,與台灣學界團隊合作成功以大面積晶圓尺寸生長單晶氮化硼等。

劉德音先前接受2021年國際固態電路會議(ISSCC 2021)開場線上專題演說時指出,台積電3奈米製程計畫比預期早一些,未來主要製程節點將如期生產。台積電3奈米製程預計今年下半年試產,明年下半年進入量產。

至於2奈米製程,台積電將轉向採用GAA的奈米片架構,提供比FinFET架構更多的靜電控制,改善晶片整體功耗。

劉德音指出,系統整合是半導體未來發展方向,Chiplet(小晶片)是能讓技術朝向正確方向發展的關鍵,而台積電SoIC先進封裝技術可實現3D晶片堆疊。

文章來源:日經中文網

(中時新聞網 呂承哲)


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