第70屆IEEE國際電子設備年會（IEDM）將于2024年12月7日至11日在舊金山隆重召開。此次盛會，臺積電、IMEC、IBM和三星等眾多半導體巨頭的研究人員將齊聚一堂，共同分享垂直堆疊互補場效應晶體管（CFET）技術的最新研究突破。
盡管GAA FET技術尚未獲得業界大規模應用，但CFET技術已被視為下一代半導體技術的重要發展方向，并有望在未來實現更進一步的工藝尺寸微縮。
臺積電工程師將在會議上發表一篇關于CFET的論文，重點介紹在48nm柵距（相當于現有5nm工藝的標準）上制造的全功能單片CFET逆變器的卓越性能。該逆變器采用了堆疊式n型和p型納米片晶體管，并融入了背面觸點和互連技術，極大提升了器件的性能與設計靈活性。
實驗結果顯示，臺積電生產的CFET器件展現出高達1.2V的電壓傳輸特性以及僅74~76mV/V的亞閾值斜率，表明CFET在功耗方面表現優異。這一架構為未來幾年性能和功耗效率的持續提升以及晶體管密度的增加指明了新方向。然而，臺積電也坦言，該技術目前尚未準備好用于商業生產。
與此同時，IBM和三星將展示一種“單片堆疊FET”，該研究提出了階梯結構的概念，通過設計底部FET通道比上方通道更寬，以降低堆棧高度，并減少高縱橫比工藝帶來的挑戰。
IMEC則將展示其在“雙排CFET”方面的研究成果，旨在進一步在垂直和水平方面擴展CFET的應用。IMEC認為，這種晶體管設計有望在7A級工藝節點中變得可行，并預測CFET將于2032年左右在A5節點進入主流領域。
CFET的概念最早由IMEC研究所于2018年提出，即在同一區域內垂直堆疊n型和p型晶體管。根據IMEC的路線圖，CFET有望在A5工藝節點（預計約2032年）實現廣泛量產，為半導體行業帶來新的變革。
