昂贵的FinFET技术专利

半导体产业纵横 2021-10-08 18:00

本文由半导体产业纵横编mondaq


半导体技术是现代电子信息技术的基础,集成电路是当今信息社会的基石。很多人都听说过“摩尔定律”,它以英特尔创始人之一戈登摩尔的名字命名,该定律说密集集成电路中的晶体管数量大约每 18 个月翻一番,即处理器的性能每两年翻一番。

 

在开发新一代处理器时,随着设备尺寸越来越接近物理极限,仅仅缩小设备尺寸是不够的。许多研究机构和半导体公司都在努力改进晶体管结构的设计,以尽可能地延续摩尔定律。随着晶体管尺寸接近22纳米节点,FinFET已成为半导体器件的主流结构。

 

鳍式场效应晶体管 (FinFET) 是一种多栅极器件,它是一种构建在衬底上的 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),其中源漏两极分别在两端、三栅极紧贴其侧壁和顶部,缠绕在沟道周围,形成双栅甚至多栅结构。

 

第一种 FinFET 晶体管类型被称为“耗尽型精益沟道晶体管”或“DELTA”晶体管,它首先在日本制造。DELTA 的潜力引起了国防高级研究计划局 (DARPA) 的注意,该局于 1997 年与加州大学伯克利分校的一个研究小组签订了一份合同,以开发基于 DELTA 技术的深亚微米晶体管。该小组由久本和台积电的胡正明领导。该团队在 1998 年至 2004 年间在 FinFET 技术方面取得了多项突破。

 

随着FinFET技术的发展,整个芯片行业找到了新的方向。英特尔于 2011 年开始在酷睿处理器中使用 FinFET 技术。台积电和三星也在 14 纳米节点上使用了 FinFET 技术。目前,FinFET 技术是集成电路的主流设计。

 

基于久本和胡正明的工作,许多科研机构和半导体行业对FinFET设计进行了大量研究和改进,而争议也随之而来。一项2011年申请的FinFET专利于2011年申请,公开了一种半导体器件结构及其制造方法和半导体鳍片的制造方法。半导体元件结构的制造方法包括提供半导体基板;沿第一方向在半导体基板上形成鳍片;在半导体基板上沿与第一方向交叉的第二方向形成栅极线;在栅极线周围形成介质侧壁;并且在预定区域中将设备彼此电隔离。栅线通过栅介质层与鳍相交,相应的单元器件的栅电极形成在栅线的隔离部分上。

 

英特尔是全球最大的半导体巨头之一。它在PC计算机处理器、服务器等设备领域拥有大量专利,在芯片制造方面也拥有强大的市场地位。尽管三星和台积电近年来在芯片制造方面也取得了巨大进步,但英特尔长期以来一直都拥有着世界上最先进的制造技术。2011年,英特尔公布了FinFET量产计划。2012 年,英特尔在酷睿系列处理器中广泛使用 FinFET 技术。

 

英特尔作为这项技术的主要推动者之一,在 FinFET 技术的专利上,他们也与其他研究机构产生了纠纷。而除了英特尔之外,2020年,韩国科学技术院也曾与三星电子就FinFET技术发生专利产生纠纷。在德克萨斯州联邦法院,三星电子败诉,赔偿4亿美元。

 

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