韩国三星实现42纳米栅极间距垂直堆叠晶体管
2026-06-21 15:45
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维度网讯,三星电子在VLSI 2026研讨会上凭借垂直堆叠晶体管技术获得最佳论文称号,该技术实现了业界最小栅极间距的垂直堆叠晶体管。

晶体管是放大或控制电信号的器件,被认为是决定半导体性能的关键。传统工艺不断将电流通道数量从1个增加到3个,再从3个增加到4个,以推进技术进步。

晶体管结构的发展方向。最右侧为3D堆叠型晶体管结构(照片=三星电子)

该技术大幅改变了晶体管的结构,将原本平面布置的晶体管垂直堆叠起来。这种结构此前已在存储半导体领域引入,如NAND闪存的V-NAND和DRAM的高带宽存储器(HBM),通过堆叠突破面积限制,现在预计将应用于系统半导体领域。垂直堆叠后,晶体管占用面积减半,单位面积集成度理论上增加一倍,这意味着在相同面积的晶圆上可放入两倍的晶体管。

在论文发表前,垂直堆叠晶体管的业界最小栅极间距为48纳米。三星研究团队将其降低至42纳米,实现了更精细的工艺。功率效率与单位面积内晶体管数量成正比。由于垂直堆叠结构使晶体管数量增加一倍,功率效率也提升一倍。传统半导体工艺每代性能通常提升约15%,而垂直堆叠结构因晶体管数量倍增,理论上性能可提升100%。该论文在VLSI研讨会上以满分10分中获得8.29分,在超过1000篇提交论文中位居前列,为下一代逻辑半导体开辟了新道路。

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