半导体器件
鳍式场效应晶体管
FinFET
三维结构的MOSFET,栅极从三面包裹沟道,是16nm及以下工艺的主流器件。
详细解释
FinFET是2011年由Intel率先量产的3D晶体管结构。沟道是一个垂直的硅鳍(Fin),栅极从三面包裹,比平面MOSFET有更强的栅控能力。主要优势:更好的短沟道控制、更低的漏电、更高的驱动电流。TSMC 16nm/7nm、Intel 14nm/10nm均采用FinFET。
工作原理
FinFET的栅极从三面包裹沟道,有效栅氧化层厚度更薄,DIBL和亚阈值摆率远优于平面MOS。Fin的高度和数量决定驱动能力。设计灵活性受限:Fin的宽度固定(由工艺决定),只能通过Fin数量调整W。
版图设计要点
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Fin必须对齐Fin Grid(不能画任意宽度);2. 驱动能力通过Fin数量(Nfin)调整;3. DRC规则复杂,必须严格遵守Fin Pitch;4. Metal层Pitch与Fin Pitch对齐;5. 匹配时Fin数量必须相同。
典型用途
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先进工艺SoC(7nm/5nm/3nm)
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高性能CPU/GPU
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5G基带芯片
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AI加速器
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低功耗移动处理器
中英对照
鳍式场效应晶体管
FinFET