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3nm制程技术突破:台积电GAA架构详解

张明远2026/5/11234 阅读
3nm制程技术突破:台积电GAA架构详解

深入探讨台积电在3nm节点采用的GAA(全环绕栅极)架构,与传统FinFET相比,性能提升15%,功耗降低30%。

引言

随着半导体工艺逼近物理极限,传统的FinFET架构已难以满足摩尔定律的延续。台积电在3nm节点引入GAA(Gate-All-Around)架构,标志着晶体管结构的一次重大革新。

GAA架构原理

GAA架构通过垂直堆叠的纳米片(Nanosheet)替代传统的鳍式结构,使栅极能够完全包裹沟道,从而实现更好的静电控制。

性能提升

  • 性能提升15%(同功耗下)
  • 功耗降低30%(同性能下)
  • 面积缩小约25%
  • 量产挑战

    尽管GAA架构优势明显,但量产面临诸多挑战:纳米片生长均匀性、栅极填充完整性、以及与现有工艺的兼容性等。

    结语

    GAA架构的引入标志着后FinFET时代的到来,预计将在3nm及以下节点发挥关键作用。