新晶体管制造工艺技术前瞻
放弃传统平面型晶体管技术
围绕如何实现全耗尽型晶体管和开发新型晶体管材料这两个中心思想，以Intel/IBM为首的CPU制造厂商发展出了三种解决方案，分别是转向立体型晶体管结构，转向全耗尽型ETSOI(FD-ETSOI)技术以及转向III-V族技术，以下我们便为大家一一介绍这三种方案。
解决方案一：转向立体型晶体管结构
a.什么是立体型晶体管
立体型晶体管结构(有的材料中也称为垂直型晶体管)指的是管子的漏/源极和栅极的横截面并不位于同一平面内的技术，Intel的三门晶体管(Tri-gate)技术，以及IBM/AMD的Finfet技术均属立体型晶体管结构一类。其中Intel的三门晶体管技术尽管名字里面不含Finfet字样，但其实质仍属Finfet结构，只不过由于Intel采用的是三栅极配置的Finfet，而IBM/AMD准备的是使用双栅极配置的Finfet技术，因此为了区别于对手，同时又显示出自家技术的特色，因此便造成了两家立体结构晶体管技术命名上的区别。
图8、图9是Intel公司三门晶体管结构的原理图，栅极纵剖图以及实物放大图片：
图8
图9
IBM/AMD公司的FinFET结构则与Intel的三门结构大同小异，只不过栅极数量改为2，而且是基于SOI结构而已，其FinFET结构的纵剖图如图10。
图10：注意栅极数量与Intel三门结构的区别，
以及沟道底部SOI BOX结构与体硅结构中硅基体的区别。
转向立体型晶体管结构之后，由于沟道区不再包含在体硅或SOI中，而是从这些结构中独立出来，因此可以采取蚀刻等方式制作出厚度极薄的高质量全耗尽型沟道，这样传统平面型晶体管所面临的许多问题均可迎刃而解。不过，从传统平面型与立体型晶体管的构造对比我们便可以看出，立体型晶体管所用的制造工艺与传统的平面型晶体管存在较大的差别，制造工艺的复杂程度也比后者高出许多，因此尽管有关的技术多年前便已经被提出，但要想在短时间内转向立体型晶体管技术难度是非常大的，各家在采用这种新技术之前也总是小心翼翼。接下来我们来了解一下Intel/AMD方面转向立体型结构的计划。
按Intel的脾气，他们一向对在延续平面型晶体管技术寿命方面较有优势的SOI工艺保持抗拒的态度。不过近他们的口风不再一贯式的强硬，Intel的制程技术经理Mark Bohr表示：“我们要找的是一种性价比高的方案，不管是SOI或者其它的什么技术，只要某种技术能够带来额外的性能提升或较低的功耗，那么我们就会采用这些技术。”而Intel前技术经理Scott Thompson预计Intel终会选择采用三门结构晶体管制程工艺，而其它的厂商则会因为FinFET结构的制程工艺复杂性而对FinFET望而却步。
b.Intel何时转向三门技术
据Intel表示，在32nm制程的下一代22nm制程产品中，他们仍将继续采用传统基于体硅的平面型晶体管结构(此前曾有传言称 Intel会在22nm制程中转向立体结构的三门晶体管技术)，他们计划于2011年年底正式推出22nm制程技术。而在2009年9月，Intel已经展示过一款采用22nm制程技术制造的SRAM芯片，这种芯片的存储密度为364Mb/inch2，内含29亿个晶体管，并且采用了Intel第三代Gate-last HKMG制程技术，栅极绝缘层和金属栅极的主要部分在制造工序的后几个工步制造成型，避开前面的高温退火工步(45/32nm中使用的前代技术则只有金属栅极才在后几个工步制造成型)。
至于15nm制程节点，Intel目前则正在考虑要采用哪些新的制程技术以满足要求，Intel的制程技术经理Mark Bohr表示：“全耗尽技术对降低芯片的功耗非常有效。” Intel目前正在考虑除此之外的多种可行性方案，比如是转向三门晶体管技术或者是转向全耗尽+平面型晶体管技术等等。Intel预计会在今年年中就15nm制程节点将采用哪一种新技术做出后的决定。
c.IBM/AMD何时转向新技术
相比之下，IBM阵营方面则与Intel稍有不同，由于采用较为独特的SOI技术，加上近他们在超薄ETSOI开发方面取得了一些进展，因此在延续平面型晶体管寿命方面具备一些得天独厚的优势。不过，出于行文流畅方面的考虑，我们准备将有关FD-ETSOI的说明放到文章的下一节阐述。这里我们可以先明确的一点是，IBM/AMD公司已经开始考虑要在22nm/15nm制程节点开始使用全耗尽型SOI技术(FD-ETSOI)，不过FD-ETSOI的下一步(15nm或更高规格制程)，则仍然会转向基于Finfet的立体型晶体管结构。
据AMD公司的CPU代工生产商GlobalFoundries公司的高管Pellerin表示：“在ETSOI技术发展的下一步很可能会开始启用FinFET立体型晶体管结构，两者的关系就像我们从PD-SOI过渡到FD-E TSOI那样。我看不出来ETSOI和FinFET两种技术之间存在什么矛盾之处，而且采用平面型结构ETSOI技术所能达到的晶体管密度总会出现发展瓶颈，而FinFET则可以解决这种问题。”
