为什么GAA和CFET不是技术选项,而是时代命题


半导体产业,已经不是靠“缩一缩”就能跑得动的时代了。

在摩尔定律的尾部,我们不再争论“还有没有空间”,而是在逼问——还有没有未来?

看着AI模型的算力曲线如指数爆炸,谁都清楚一句话:

这不是AI在等芯片,是芯片产业正在被AI强行拉着加速进化。

从FinFET到GAA,再到CFET,芯片架构像一次次脱胎换骨。而决定能不能撑住这场重构的,不是设计,而是材料与工艺

GAA:不是换结构,而是撑住未来的底线


Gate-All-Around(GAA)不是设计师的灵感,而是物理极限逼出来的结果。

过去靠FinFET解决电控,解决漏电,到了3nm以下,这套方案开始吃紧。GAA用全环绕栅极,让栅对沟道的控制更强、短沟道效应更小、漏电更低,但代价是制造流程被彻底重写。

从资料中我们能看到,GAA的工艺链条极其复杂:

这意味着,材料不再是“支撑”,而变成了“主角”。

尤其在pFET上,GAA引发了一个新的痛点:

FinFET用(110)面传输,GAA转向(001)面,pFET的空穴迁移率直接从238掉到78 cm²/V·s。

这不是降一点,是整个性能曲线断层式地崩了

所以必须上SiGe包覆、应力工程、栅极内应变补偿、界面平滑处理……工程手段堆叠到了原子级别的精度。

你想象的是芯片制程微缩,我看到的是人类在原子尺度用刀雕刻未来。


CFET:当横向空间耗尽,答案只有垂直


GAA只是过渡,CFET才是摩尔定律“续命”的真正节点。

Complementary FET(CFET)用上下堆叠的方式,把pFET和nFET堆在一起,走向真正的3D栅极集成。

从架构上看,它有两个绝对优势:

但问题也很直接:

资料里用了一个词:“Monolithic CFET”。这意味着:

我们不是简单叠两层FET,而是在一张晶圆上“原地完成两层堆叠”的工艺极限挑战。

这背后靠的是:

说白了:

CFET不是在接近工艺极限,而是已经把“极限”重新定义了。


材料创新:真正决定摩尔定律能走多远的,不是设计,是化学表


我们经常说“工艺驱动设计”,但在后摩尔时代,应该更明确一点:

是“材料”驱动一切。

文件中清楚罗列了整个半导体材料系统的进化图谱:

从最早期的单纯Si / SiO2 / Al,到现在的:

原本晶体管是三层,现在每一层里都有5种材料参与性能调控。

甚至于,一个晶体管的性能不再由结构决定,而是由“材料如何组合”来决定

这和AI训练参数越来越多一样:

时代的复杂度,不是为了装逼,而是唯一能提升性能的路径。


写在最后:如果你还在讨论“先进封装”,你可能已经落后半拍了


先进封装固然重要,但在半导体最底层的技术演进链里——

真正决定未来的,是“工艺+材料”这两个字。

不是哪个厂更会画PPA slide,也不是谁投了更多算力芯片,而是谁能掌握:

摩尔定律从来不是一条自动下滑的曲线,它是一场拼材料、拼工艺、拼精度的极限竞赛。

GAA与CFET不是选项,而是人类对抗物理极限的下一个舞台。

别再问“还能不能卷”,现在的问题是——你还有没有能力卷下去。

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更新时间:2026-01-20

标签:科技   命题   选项   时代   技术   工艺   材料   栅极   沟道   极限   芯片   定律   性能   未来   曲线

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