
本文由半導體產業縱橫編譯自mondaq
半導體技術是現代電子信息技術的基礎,集成電路是當今信息社會的基石。很多人都聽說過“摩爾定律”,它以英特爾創始人之一戈登摩爾的名字命名,該定律說密集集成電路中的晶體管數量大約每 18 個月翻一番,即處理器的性能每兩年翻一番。
在開發新一代處理器時,隨著設備尺寸越來越接近物理極限,僅僅縮小設備尺寸是不夠的。許多研究機構和半導體公司都在努力改進晶體管結構的設計,以盡可能地延續摩爾定律。隨著晶體管尺寸接近22納米節點,FinFET已成為半導體器件的主流結構。
鰭式場效應晶體管 (FinFET) 是一種多柵極器件,它是一種構建在襯底上的 MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管),其中源漏兩極分別在兩端、三柵極緊貼其側壁和頂部,纏繞在溝道周圍,形成雙柵甚至多柵結構。
第一種 FinFET 晶體管類型被稱為“耗盡型精益溝道晶體管”或“DELTA”晶體管,它首先在日本制造。DELTA 的潛力引起了國防高級研究計劃局 (DARPA) 的注意,該局于 1997 年與加州大學伯克利分校的一個研究小組簽訂了一份合同,以開發基于 DELTA 技術的深亞微米晶體管。該小組由久本和臺積電的胡正明領導。該團隊在 1998 年至 2004 年間在 FinFET 技術方面取得了多項突破。
隨著FinFET技術的發展,整個芯片行業找到了新的方向。英特爾于 2011 年開始在酷睿處理器中使用 FinFET 技術。臺積電和三星也在 14 納米節點上使用了 FinFET 技術。目前,FinFET 技術是集成電路的主流設計。
基于久本和胡正明的工作,許多科研機構和半導體行業對FinFET設計進行了大量研究和改進,而爭議也隨之而來。一項2011年申請的FinFET專利于2011年申請,公開了一種半導體器件結構及其制造方法和半導體鰭片的制造方法。半導體元件結構的制造方法包括提供半導體基板;沿第一方向在半導體基板上形成鰭片;在半導體基板上沿與第一方向交叉的第二方向形成柵極線;在柵極線周圍形成介質側壁;并且在預定區域中將設備彼此電隔離。柵線通過柵介質層與鰭相交,相應的單元器件的柵電極形成在柵線的隔離部分上。
英特爾是全球最大的半導體巨頭之一。它在PC計算機處理器、服務器等設備領域擁有大量專利,在芯片制造方面也擁有強大的市場地位。盡管三星和臺積電近年來在芯片制造方面也取得了巨大進步,但英特爾長期以來一直都擁有著世界上最先進的制造技術。2011年,英特爾公布了FinFET量產計劃。2012 年,英特爾在酷睿系列處理器中廣泛使用 FinFET 技術。
英特爾作為這項技術的主要推動者之一,在 FinFET 技術的專利上,他們也與其他研究機構產生了糾紛。而除了英特爾之外,2020年,韓國科學技術院也曾與三星電子就FinFET技術發生專利產生糾紛。在德克薩斯州聯邦法院,三星電子敗訴,賠償4億美元。
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