3D晶體管結(jié)構(gòu)的偉大意義

　　由于3D晶體管結(jié)構(gòu)能夠使芯片在電壓較低、漏電流較少的環(huán)境下運行，較之前的英特爾芯片性能更高、能效更好。據(jù)英特爾透露，它的22納米3D晶體管技術(shù)芯片從功能上相比32納米的二維晶體管結(jié)構(gòu)提高37%，而在相同性能下3D晶體管的能耗減少50%，所以適用于手持裝置使用。

　　其它的領(lǐng)先國際大廠如IBM fab 俱樂部，臺積電等也在開發(fā)多柵晶體管結(jié)構(gòu)。只是按英特爾院士Mark Bohr看法，英特爾至少領(lǐng)先3年，如臺積電計劃在14nm時才準(zhǔn)備采用FinFET結(jié)構(gòu)。

　　另外，據(jù)Mark Bohr透露，三柵結(jié)構(gòu)技術(shù)可以縮小到14納米。意味著業(yè)界一直爭論的16納米之后(包括16納米)的技術(shù)如何走?英特爾至少已經(jīng)打開一條生路。因此3D晶體管結(jié)構(gòu)具有劃時代的革命性意義。

　　3D晶體管結(jié)構(gòu)從制造工藝成本上僅增加2-3%因此是十分誘人的。

　　它的22nm制程又稱1270，已進入生產(chǎn)。首先會在俄勒岡州的D10晶圓廠生產(chǎn)，而后再移到亞利桑那州的F32廠，將在2011年下半年開始量產(chǎn)。

　　英特爾的下一代處理器Ivy Bridge將獨家采用該3D晶體管技術(shù)。也就是說英特爾在生產(chǎn)Ivy Bridge芯片時將退出2D晶體管制造業(yè)務(wù)、完全轉(zhuǎn)向3D晶體管。2011年底，Ivy Bridge芯片將開始進入商業(yè)生產(chǎn)，然而估計應(yīng)該在2012年時進入批量生產(chǎn)。

　　為此，英特爾公司于近日上調(diào)其2011年的資本支出計劃由之前的支出90億美元，上調(diào)至102億美元。用來推進其22納米芯片制造工藝的研發(fā)，并向其下一個目標(biāo)——14納米芯片進發(fā)。

　　結(jié)語

　　在歡慶晶體管60周年(2007年)的生日時，筆者曾為英特爾發(fā)布45納米工藝時采用高k金屬柵技術(shù)，形象的比喻為英特爾為產(chǎn)業(yè)搭了一座通向更小尺寸芯片的橋。

　　如今四年過去，英特爾又一次發(fā)布3D晶體管結(jié)構(gòu)，表示英特爾再次為產(chǎn)業(yè)的進步作出巨大貢獻。盡管摩爾定律總有一天會受限于尺寸縮小技術(shù)而止步不前，但是產(chǎn)業(yè)會通過晶體管材料的變化，以及晶體管結(jié)構(gòu)的變革等，仍在繼續(xù)延伸摩爾定律的壽命。

　　實際上討論定律還能生存多久已沒有太多的現(xiàn)實意義。因為半導(dǎo)體業(yè)的創(chuàng)新總是層出不窮，而且它已由傳統(tǒng)的技術(shù)推動轉(zhuǎn)向于依賴市場的推動。因此更為迫切的應(yīng)該去關(guān)注產(chǎn)品的應(yīng)用市場，以及降低成本來盡可能的滿足客戶的需求。