台积电2纳米工艺技术的最新进展

台积电在2022年北美技术论坛上，表示3纳米预计于今年下半年量产，并将搭配TSMC FINFLEX架构。其中，TSMC FINFLEX架构提供多样化的标准组件选择，包括3-2鳍结构支持超高效能、2-1鳍结构支持最佳功耗效率与晶体管密度、2-2鳍结构则是支持平衡两者的高效效能，能协助客户完成符合其需求的系统单芯片设计，各功能区块采用最优化的鳍结构，支持所需的效能、功耗与面积，同时整合至相同的芯片上。

同时，台积电还正式发表2纳米工艺将采用纳米片晶体管架构，全面提升效能及功耗效率。

据台积电分享的数据，2纳米采用纳米片晶体管架构，在相同功耗下指令周期增加10到15%；若相同速度下，功耗亦可降低25到30%；预计2025年开始量产。台积电宣称，这将使效能及功耗效率提升一个时代，通过协助客户实现下一代产品的创新，除了移动运算的基本版本，2纳米技术平台也会涵盖高效能版本及完备的小芯片整合解决方案。

当工艺缩小，空间越来越小，鳍的数量也会随之减少，持续提升驱动电流会更困难；而纳米片架构，就是其中一个被提出讨论的解方。纳米片架构将垂直的鳍转为水平，透过垂直堆栈纳米片，实现更大的有效导电通道宽度；再者，栅极360度接触信道的结构，让导电信道被高介电系数的金属栅极围绕，可实现更佳的栅极信道控制，并缩短信道长度。

本文整合自：电子工程专辑、巨亨网

责任编辑：符乾江