最近公布的一項(xiàng)專利技術(shù)表明，英特爾正在研究一種新的晶體管設(shè)計---堆疊叉板（Forksheet）晶體管。
堆疊叉板晶體管可以實(shí)現(xiàn)垂直堆疊的3D CMOS結(jié)構(gòu)，相比目前最先進(jìn)的三柵極設(shè)計，雖然也很難縮小晶體管的體積，但可以增加更多的晶體管數(shù)量。
該項(xiàng)專利技術(shù)主要是對納米帶晶體管與鍺原子薄膜進(jìn)行配對使用，鍺原子薄膜充當(dāng)了介電壁。鍺原子薄膜對垂直堆疊的各層晶體管進(jìn)行了物理分隔，充當(dāng)p-柵極溝槽和n-柵極溝槽之間的絕緣體。通過這種設(shè)計，可以使NMOS器件和PMOS器件排列的更加緊密，且不影響各自的功能，這樣就可以節(jié)省出更多空間，也就是說，可以增加更多的晶體管數(shù)量。
英特爾堆疊叉板（Forksheet）晶體管
早在2019年，英特爾就在一次電子設(shè)備展上展示了該技術(shù)。當(dāng)時，該技術(shù)還處于探索階段，任何關(guān)于堆疊叉板技術(shù)是如何提高晶體管密度、性能和效率的具體數(shù)據(jù)都無法找到。
不過，英特爾并不是唯一一家研究該技術(shù)的公司。比利時微電子研究中心（IMEC）的一個研究小組也在同一年宣布，他們研究得到了一個專門用于堆疊叉板設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)單元模擬數(shù)據(jù)。IMEC的研究數(shù)據(jù)是在英特爾這項(xiàng)專利的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。
堆疊叉板晶體管的平面圖和橫截面圖
比利時微電子研究中心的標(biāo)準(zhǔn)單元模擬數(shù)據(jù)表明，相比傳統(tǒng)納米片技術(shù)，當(dāng)采用2nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)時，堆疊叉板晶體管技術(shù)可以顯著提高晶體管的密度。這表明，在2nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)，堆疊叉板晶體管技術(shù)可以大幅提升芯片的性能，尤其是在不同晶體管架構(gòu)需要考慮精確的蝕刻分辨率的時候。
比利時微電子研究中心（IMEC）
英特爾的研究時間是非常充裕的，對堆疊叉板晶體管技術(shù)的研究至少持續(xù)到了2020年6月。雖然我們現(xiàn)在還不知道英特爾是否會選擇堆疊叉板架構(gòu)來進(jìn)行2nm工藝的研發(fā)，但既然英特爾已經(jīng)公布了該項(xiàng)技術(shù)專利，就肯定已經(jīng)規(guī)劃好了該項(xiàng)技術(shù)的使用目的。
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