第70届IEEE国际电子设备年会（IEDM）将于2024年12月7日至11日在旧金山举行。届时，诸如台积电、IMEC、IBM和三星等各大半导体公司的研究人员将汇聚一堂，分享关于垂直堆叠互补场效应晶体管（CFET）技术的最新研究成果。

尽管GAA FET（全栅极环绕晶体管）技术还未获得业界大规模采用，但下一代CFET技术已被提上日程，这项技术被视为下一代半导体技术的重要发展方向，有望在未来实现进一步的工艺尺寸微缩。

CFET的概念最早由IMEC研究所于2018年提出，即在同一区域内垂直堆叠n型和p型晶体管。根据IMEC的路线图，CFET有望在A5工艺节点（预计约2032年）实现广泛量产。

台积电工程师将在会议上发表一篇关于CFET的论文，主要是介绍在48 nm栅距（大致相当于现有5 nm工艺的标准）上制造的全功能单片CFET逆变器的性能。

该逆变器采用堆叠式n型和p型纳米片晶体管，台积电在设计中融入了背面触点和互连技术，极大地提高了器件的性能与设计灵活性。

实验表明，台积电生产的CFET器件展现出高达1.2 V的电压传输特性以及仅74~76 mV/V的亚阈值斜率，这意味着CFET在功耗方面的表现非常出色。

从技术上讲，这种架构为未来几年性能和功耗效率的持续提升以及晶体管密度的增加指明了途径。虽然这属于一个重要里程碑，但台积电也承认该技术目前尚未准备好用于商业生产。

IBM和三星将展示一种「单片堆叠FET」，这项研究提出了阶梯结构的概念，其中底部FET通道比上方通道更宽，可降低堆栈高度，并减少高纵横比工艺带来的挑战。

IT之家注意到，IMEC将展示其在「双排CFET」方面的研究成果，旨在进一步在垂直和水平方面扩展CFET。

IMEC认为，这种晶体管设计可以在7A级工艺节点中变得可行，A7节点预计将在1 nm（A10）节点后出现，IMEC路线图预测CFET将于2032年左右在A5节点进入主流领域。

--IT之家