IBM 和日本半导体初创企业 Rapidus 在 2024 年 IEEE 国际电子器件会议（IEDM）上展示了他们在多阈值电压（Multi-Vt）全环绕栅极场效应晶体管（GAA FET）领域的合作成果。这些技术突破预计将在 Rapidus 实现 2nm 芯片量产的过程中发挥关键作用。

IBM 强调，随着半导体工艺迈向先进的 2nm 节点，长期以来使用的 FinFET（鳍式场效应晶体管）架构正逐步被 GAA FET 所取代。与 FinFET 不同，GAA 晶体管使用栅极材料完全包裹通道，从而提供更好的电场控制。然而，这种架构的转变也带来了新的挑战，特别是在实现多阈值电压方面，以支持芯片在较低电压下执行复杂计算。

在 2nm 工艺中，N 型和 P 型半导体通道之间的间距极窄，需要高度精确的光刻技术，以确保实现多阈值电压的同时不会影响半导体的整体性能。IBM 和 Rapidus 在芯片构建过程中引入了两种创新的选择性减少层（SLR）技术，成功解决了这一难题。

IBM 研究院高级技术人员包如强（Bao Ruqiang）指出，GAA FET 中使用的纳米片结构与之前的 FinFET 设计有显著不同，复杂性更高。然而，与早期方法相比，与 Rapidus 合作开发的新技术使制造过程更加简化。这一突破预计将使 Rapidus 更加容易和可靠地扩大 2nm 芯片的生产规模。

Rapidus 作为先进半导体制造领域的新兴企业，通过利用 IBM 在纳米技术方面的广泛专业知识，已在 2nm 竞赛中确立了关键创新者的地位。这一合作突显了全球合作在推动半导体技术边界和确立下一代节点领导地位方面的重要性。

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