摩尔定律有救?泛林新架构把CMOS推到1nm以下

芯片圈又有大动作了。泛林集团在当地时间9月29日抛出一个新概念,叫自对准互补场效应晶体管,简称SA-CFET。说白了,就是给CMOS晶体管续命的硬核方案,目标直指1nm及以下节点。这消息一出,不少业内人士都在琢磨,老掉牙的摩尔定律是不是又能喘口气了。

这事儿得从背景说起。现在摩尔定律已经快撞到物理极限的墙上了,大家都觉得再往前推太难了。但比利时微电子研究中心在2026年7月的路线图里放了话,说2038年能摸到0.3nm的工艺门槛。他们点名了CFET垂直堆叠架构,认为这才是突破瓶颈的关键钥匙。

看来行业大佬们早就盯上这条路了。 那CFET到底是个啥玩意儿?简单讲,就是把NMOS和PMOS两种晶体管上下摞起来,而不是像以前那样左右并排摆。这么一搞,同样的地盘儿能塞进更多器件,密度上去了。而且沟道更宽了,静电控制也更稳当。

这就像把平铺的砖头改成叠罗汉,空间利用率蹭蹭往上涨。 SA-CFET的精髓藏在三个自对准工艺模块里。一个是自对准埋入式电源轨,一个是自对准触点,还有一个是自对准硅通孔。这三个家伙联手干活,能把边缘放置的误差窗口撑大。

最关键的是,它们缓解了垂直堆叠时接触点挤成一团的难题。原本容易出岔子的地方,这下变得从容多了。 这架构还玩了一手巧劲。它用了非金属栅极切割设计和中间介质隔离来实现功函数分离。妙就妙在,这套操作跟现有的N3规范完全兼容,比如42nm的接触栅极间距和21nm的金属间距都能对上号。

原本那些对套刻精度要求极高、让人头疼的步骤,现在变成了自对准工艺。制造难度一下子降了不少,产线工人估计能松口气。 光说不练假把式,泛林的Semiverse Solutions团队用SEMulator3D数字孪生模型做了验证。

结果挺漂亮,不光能造出6T SRAM存储单元,连NOT、NAND、NOR这些基础逻辑单元也都能搞定。这说明这套架构不是纸上谈兵,是真的能落地干活。 数据方面也有亮点。6T SRAM位单元的面积只有0.0094平方微米,比N3工艺小了52.7%,甚至比A7的CFET设计还缩了19%。

工艺稳健性测试显示,所有关键接触层的套刻窗口都有至少10nm,没出现开路或短路的情况。这稳定性,看着确实让人放心。 说到底,技术迭代从来不是一蹴而就的事。泛林这次给出的方案,算是给半导体行业递了根新梯子。

能不能真正爬上去,还得看后续量产化的成色如何。但至少方向是对的,路也铺开了。

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