台积电确认：2nm转向纳米片，未来看好CFET

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news.eeworld.com.cn, Jun. 09, 2022 –

据外媒eetimes报道，台积电早前与少数几家媒体分享了其工艺路线图。按照他们所说，台积电将在2025年推出使用纳米片晶体管的2nm工艺。而展望未来，代工厂正在评估CFET等工艺技术，以将其当作纳米片的"接班人"。

按照台积电业务发展副总裁 Kevin Zhang介绍，CFET是一个选择，且目前还处于研发阶段，所以他也不能提供其任何时间表。

台积电的技术路线图显示，他们正在研究的新材料包括二硫化钨等。Kevin Zhang则指出，这种材料提供了更好的传导性和更节能的计算。他同时还补充说，台积电还在评估中的是碳纳米管，这是一种更有效地移动电子的材料。

Kevin Zhang同时指出，3 nm 将是一个长节点。在该节点上将有大量需求。而那些对计算能效有更高要求的客户可以率先转向2nm。

"3 nm和 2 nm 将重叠 [并] 并存相当长的一段时间，"Kevin Zhang说。

3nm后的晶体管选择

近期有数家晶圆厂宣布，其3纳米或2纳米逻辑芯片的量产技术将转移阵地，从主流的鳍式场效晶体管（FinFET）制程，改以纳米片（nanosheet）的晶体管架构制造。imec将于本文回顾纳米片晶体管的早期发展历程，并展望其新世代架构，包含叉型片（forksheet）与互补式场效晶体管（CFET）。

芯片产业从未为了量产而急于采用全新的晶体管架构，因为这会带来错综复杂的新局面和投资成本。但在近期，象是三星、Intel、台积电和IBM等公司的公开声明都在在显示，我们正面临制程技术的关键转折。

自2022年或2023年起，这些半导体大厂都将从长期采用的鳍式场效晶体管（FinFET）制程中逐渐转移，在3纳米或2纳米逻辑芯片的生产规划中，导入纳米片（nanosheet）形式的晶体管架构。

本文将解释驱动此次历史性转折的主要因素，也会介绍不同世代的纳米片架构，包含纳米片、叉型片（forksheet）和互补式场效晶体管（CFET），同时针对这系列架构在CMOS微缩进程中的个别竞争优势进行评比，并探讨关键的制程步骤。