FinFET (鳍式场效应晶体管)

定义

FinFET(鳍式场效应晶体管)是一种立体结构的 MOSFET:导电沟道被做成凸起的薄鳍片(Fin),栅极从三面包裹鳍片,从而大幅增强对沟道的静电控制。该概念源于加州大学伯克利分校胡正明(Chenming Hu)团队 1990 年代末的研究。

背景与原理

平面晶体管微缩到 20 多纳米后,栅极对沟道的控制力减弱,漏电流急剧上升(短沟道效应)。FinFET 通过三面栅极包裹,使关断更彻底、驱动电流更强,允许在更低电压下工作。器件宽度由鳍片数量离散调节。

应用与演进

英特尔 2011 年宣布在 22 纳米节点率先量产 FinFET(称为 Tri-Gate),此后台积电、三星在 16/14 纳米节点跟进,FinFET 成为 5 纳米之前先进逻辑工艺的标准结构。在 3 纳米前后,业界开始转向栅极四面包裹的 GAA(环绕栅极)结构以进一步延续微缩。