三度空間電晶體架構 成功大幅改善功率效率

(台北訊) 2006年12月5日 – 英飛凌科技 (Infineon Technologies)發表多重閘極場效電晶體(Multi-gate field-effect transistor)技術，在未來是面對眾多挑戰的解決方法之一。在面積小又需要眾多功能的積體電路上，比今日的平面單閘極技術(Planar single-gate)所消耗的功率要小很多。在此新技術的一項展示中，英飛凌的研究人員測試了採用全新65nm多重閘極場效電晶體架構，所製造全球第一個高複雜性電路，和目前的單閘極技術所生產出相同功能和效能的產品相比較，其面積幾乎要縮小約30%，這類新電晶體的靜態電流是之前的十分之一而已。依據研究人員的計算，和目前在生產製程使用的65nm技術相比，如此之靜態電流將會使攜帶式裝置的能量使用效率和電池壽命增加達一倍左右。未來的製程技術 (32nm及之後的技術)還將進一步大幅提高此比例。

英飛凌董事及通訊解決方案事業群主管Hermann Eul 博士表示：「我們擁有全球首創65nm多重閘極技術之積體電路，已經證明了在半導體產業製程上的精進，不僅僅只是面積的降低而已。今日我們所面對的挑戰，是要如何更有創意的發揮可用之製程和材料，盡可能把技術提升至具成本效益的地步。我們研究員所獲得的結果讓人印象深刻。此外，根據目前獲得的結果，我們預期多重閘極技術將會提供絕佳之機會持續將CMOS裝置發展至32nm 及之後的技術。」

由英飛凌研究員所測試的65nm電路包括超過3,000個主動式電晶體，以三度空間多閘極技術生產出來。許多結果均確認多閘極技術和當今的各種成熟技術一樣的優異，但以相同的各種功能來說，所消耗的能量只有一半左右，在未來的技術世代來說，此優勢將確信會愈來愈重要。

至目前為止，在持續縮小電晶體以滿足消費者要更高效益的需求上，半導體產業已經將技術可能辦到的範圍逼到了上限。這是唯一可能將照相機整合入行動電話以及生產超薄超容量MP3的方法。不過，積體電路的體積愈小，靜態電流(Quiescent current)將愈大，這亦是熟知的洩露電流(Leakage current)，導致不必要的能量消耗。在電晶體正常 “關閉” 沒有任何活動時，電子仍然還會通過耗用電位阻隔(Depletion potential barrier)洩露出去，該阻隔的厚度只有幾個奈米，由傳統平面電晶體的單一閘極之表面來控制。

在持續微小化之後，為能很可靠的進行個別電晶體之開啟和關閉，同時將能量消耗壓至最低程度，英飛凌的研究人員採取完全不同方向的創新作法：他們改變了過去五十年以來一直都採用的標準平面 (二度空間 two-dimensional) 電晶體架構，形成了三度空間(three-dimensional)的架構。三度空間是成功的關鍵：電晶體的閘極(多重閘極 multi-gate)多面包圍了消耗阻隔(depletion potential barrier)，因此可以提供三倍的接觸面積，以確保電晶體可被真正的關閉掉。

在大塊矽晶或矽晶在絕緣層的基座上，可採用多重閘極技術以傳統製程和目前可用的材料將電路建構上去，使這類生產不會受到高成本創新材料的影響。採用第三度空間亦提供另一重要優勢，也就是在晶片上以相同的電晶體數目來說，可減少每一電晶體主動使用的矽晶量，因此可以節省材料和成本。

英飛凌將持續探索新的製程技術，在未來的五到六年中可在量產中使用的基本技術，這個努力一部份來自英飛凌參與了在IMEC (Interuniversity Micro Electronics Center, Leuven, Belgium)的歐洲研究中心之核心夥伴專案。

關於英飛凌
英飛凌科技公司(Infineon Technologies AG)總部位於德國慕尼黑，提供各式半導體和系統方案，專注於解決現今社會所呈現的三個主要挑戰，其中包括能源效率 (energy efficiency)、行動與連線 (mobility and connectivity)、安全與安心 (safety and security)。2006會計年度(即九月底)營收達四十一億歐元，全球員工約為三萬人。英飛凌在全球重要據點均設有子公司，分別於美國加州聖荷西，亞太地區的新加坡和日本東京。英飛凌公司掛牌於法蘭克福證券交易所，同時於紐約證券交易所上市(股票代號為IFX)。如欲知更多英飛凌相關訊息，請造訪 www.infineon.com。

- 新聞稿有效日期，至2007/01/05為止

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