集成电路制造工艺技术前瞻
集成电路技术的进展及未来发展趋势
集成电路技术的进展及未来发展趋势从20世纪50年代开始，人类就开始研究集成电路技术。
70年代末，集成电路技术已经得到了广泛应用，它的市场规模也随着技术进步的步伐逐渐扩大。
进入21世纪以来，集成电路技术已经成为了现代科技领域的核心技术之一，广泛应用于计算机、通讯和消费类电子产品中。
集成电路技术的发展主要有四个阶段：SSI（small-scale integration）、MSI（medium-scale integration）、LSI（large-scale integration）、VLSI（very-large-scale integration）。
随着技术的不断发展，由于晶体管的尺寸不断缩小，集成度越来越高。
VLSI时代，微处理器、高密度存储器等器件已经开始大量应用。
目前集成度更高的现代微电子器件有SOC（system-on-chip）、ASIC （application-specific integrated circuit）、FPGA（field-programmable gate array）、DSP（digital signal processor）等，它们已经走向数字、混合、模拟一体化的多功能化器件。
集成电路技术发展的主要驱动力是人类对计算机处理速度提升的迫切需求，以及消费电子产品的多样化和高性能化。
例如，随着智能手机的广泛普及，处理器性能和功耗成为手机手机设计中的关键因素。
除此之外，集成电路技术还广泛应用于图像、音频、视频处理，以及人工智能、自动驾驶、物联网等领域。
未来，集成电路技术将继续向数字化、智能化、高集成化发展。
智能手机、平板电脑等消费类产品将继续推动集成电路技术的应用。
同时，随着物联网、云计算等技术的快速发展，人们对数据传输速度、信息安全性、节能降耗也提出了更高的要求。
因此，高速处理、低功耗、高集成度就成为了未来集成电路技术发展的关键词。
FPGA、SOC、ASIC等高级芯片技术的成熟和应用，以及新技术的探索和引入，都将推动集成电路技术的发展和进步。
集成电路工程技术现状与前沿
集成电路工程技术现状与前沿随着科学技术的飞速发展，集成电路工程技术也成为人们日常生活及各行各业中不可或缺的重要组成部分。
本文将从集成电路工程技术的现状与发展前沿两个方面进行阐述。
一、集成电路工程技术的现状1.工艺技术集成电路工艺技术是集成电路产业链中至关重要的环节。
在工艺技术方面，我国的集成电路工艺水平已经逐渐与世界先进水平接轨。
目前，我国已具备的工艺流程技术主要有铝、铜、镍及多层金银多晶。
其中铜工艺和镍工艺已经被应用于量产。
在新工艺技术领域，三维集成电路工艺技术、非全晶硅工艺技术等也获得了长足的发展。
2.设计技术集成电路设计技术也是集成电路工程技术中的一项重要内容。
当前，我国集成电路设计已进入规模化阶段，所涉及的领域已从最初的模拟电路设计逐渐发展到数字信号处理、射频通信、视频处理等多个领域。
同时，国内外政府和产业圈也在推进EDA (Electronic Design Automation) 设计工具的研发和推广。
3.设备技术设备技术对于集成电路工艺技术和生产成本至关重要。
目前，我国在半导体设备制造领域已经具备了一定的实力，主要涉及到生长、切割、清洗和测试等领域。
同时，我国企业也在加大投资力度，推进半导体设备的研制和生产，有望实现自主研发和自主生产。
二、集成电路工程技术的前沿1.量子技术量子技术是未来集成电路工程技术发展的有力推动者。
目前，我国政府和企业已经对量子技术进行了大量的投资和研发，各大企业也竞相推进量子芯片的研制。
量子技术将有望推动新一代计算技术的发展，引领未来的数字革命。
2.芯片解密技术芯片解密技术是目前国内外扩大市场占有率以及对竞争对手加以打压的有效渠道。
随着商业运作不断加强，半导体解密技术逐渐成为半导体行业中的"新贵"。
国内的半导体市场管制和竞争加剧，也促使了半导体准入解密行业的飞速发展。
3.人工智能人工智能是未来集成电路工程技术的发展方向之一。
目前，国内外的企业已经投入了大量的资金和人力，加速人工智能芯片的研制和推广。
集成电路的发展历程和未来趋势
集成电路的发展历程和未来趋势集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将多个电子元件（如晶体管、电容、电阻等）集成到一块半导体芯片上的技术。
集成电路的发展历程源远流长，经历了多个重要的里程碑，同时也展现出令人期待的未来趋势。
集成电路的发展可以追溯到20世纪50、60年代，当时电子器件已经普及运用，但由于电子元件体积大、成本高、制造工艺复杂等因素的限制，使得电子设备成本昂贵且体积庞大。
此时，人们开始希望能够将多个电子元件集成到一块芯片上，以提高器件的性能和成本效益。
1959年，杰克·基尔比（Jack Kilby）在德州仪器公司（Texas Instruments）发明了第一颗集成电路，它是由几个晶体管和其他电子元件组成的。
而同年，罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）在Fairchild Semiconductor公司也独立发明了集成电路，并且将其制造工艺不断改进，进一步推动了集成电路的发展。
自那以后，集成电路技术取得了长足的进步。
1965年，戈登·摩尔（Gordon Moore）提出了著名的摩尔定律，预言了集成电路中晶体管的数量每隔18~24个月会翻一番，而成本则会减少一半，这也推动了集成电路技术的迅速发展。
随着工艺水平的不断提高，集成电路在功能、速度、功耗和体积上都取得了显著进步。
1968年，Intel公司推出了第一款8位微处理器，极大地推动了计算机的发展。
20世纪70年代初，随着NMOS工艺的发展，集成电路进入了第二代制程时代。
但由于功耗和成本问题，对功耗要求很高的应用领域，如移动通信等并未普及集成电路。
1980年代，CMOS工艺的出现改变了这一局面，由于CMOS工艺可以在大规模集成电路上实现低功耗设计，CMOS技术成为主导。
这一改变为后来的计算机和通信领域的快速发展打下了基础。
到了21世纪，集成电路的发展呈现出越来越多的应用领域。
首先是个人电子设备的普及，如智能手机、平板电脑等，这些设备都离不开高性能的处理器和存储器。
集成电路制造研究报告
集成电路制造研究报告随着信息技术的飞速发展，集成电路作为信息产业的核心，越来越成为人们关注的焦点。
集成电路制造技术是集成电路产业的基础，也是制约集成电路产业发展的瓶颈之一。
本文将从制造工艺、设备、材料等多个方面，对集成电路制造技术进行研究和探讨。
一、制造工艺集成电路制造工艺是指将芯片设计图纸转化为物理芯片的过程。
目前，常用的制造工艺主要有三种：NMOS工艺、CMOS工艺和BiCMOS 工艺。
其中，CMOS工艺是目前最主流的工艺，具有低功耗、高速度、高可靠性等优点。
CMOS工艺主要分为两大类：前端工艺和后端工艺。
前端工艺包括晶圆制备、光刻、蚀刻等步骤，是制造工艺的核心。
后端工艺包括金属化、封装、测试等步骤，是芯片制造的最后阶段。
二、设备集成电路制造设备是指用于制造芯片的各种设备。
目前，主流的制造设备主要有光刻机、蚀刻机、离子注入机等。
其中，光刻机是制造芯片的核心设备之一，其主要作用是将芯片设计图案转移到硅片上。
光刻机的发展经历了传统接触式光刻、非接触式光刻、深紫外光刻等多个阶段。
目前，深紫外光刻已成为主流技术，其分辨率已经达到了10纳米级别。
三、材料集成电路制造材料是指用于制造芯片的各种材料。
目前，主流的制造材料主要有硅、光刻胶、蚀刻液等。
其中，硅是芯片制造的核心材料之一，其纯度要求非常高，一般要达到99.9999%以上。
随着芯片制造工艺的不断进步，新型材料的应用也越来越广泛。
例如，高介电常数材料可以提高芯片的速度和密度，低介电常数材料可以降低芯片的功耗和噪声。
四、发展趋势随着芯片制造工艺的不断进步，芯片的制造成本越来越低，性能也越来越强。
未来，集成电路制造技术将继续向以下方向发展：1.纳米级制造技术。
随着芯片尺寸的不断缩小，制造工艺需要不断升级，以满足更高的分辨率要求。
2.三维芯片制造技术。
三维芯片可以提高芯片的性能和密度，是未来芯片制造的重要方向之一。
3.新型材料的应用。
新型材料可以提高芯片的性能和可靠性，是未来芯片制造的重要发展方向之一。
集成电路制造技术的最新发展趋势
集成电路制造技术的最新发展趋势随着技术的不断发展，在集成电路制造技术领域也出现了许多新的趋势。
这些趋势不仅在技术上有所提升，而且在产品的设计、制造和运营方面都带来了更高的效率和更好的控制。
本文将为您介绍最新的集成电路制造技术的发展趋势。
第一，三维集成电路。
随着技术不断进步，三维集成电路制造技术也越来越受到关注。
三维集成电路制造技术是一种相对于传统集成电路制造技术的重大突破。
从目前的情况来看，三维集成电路制造技术具有很高的价值。
与传统技术相比，三维集成电路制造技术可以让各种器件在同一芯片上同时运行，从而实现出现功能更强大的设备。
三维集成电路的器件密度更高，具有更大的存储能力和功耗管理能力，用途更加广泛。
第二，人工智能另一个集成电路制造技术的发展趋势是人工智能。
随着技术的发展和自动化程度的提高，传统的基于经验的制造过程已经无法满足市场的需求。
制造商们需要次新的方法来优化他们的制造过程。
人工智能技术弥补了这种需求，因为它可以优化制造过程并创造更高的产品质量。
集成电路制造产业的发展意味着今后有许多可预见的机会。
利用人工智能，制造商可以找到并解决制造过程中的问题，提高电路制造的效率和品质。
第三，新材料在集成电路制造中，材料的选择和制造过程中的材料是非常重要的两个方面。
在制造之前，必须考虑使用什么材料才能实现质量、持久性和功耗等方面的优化。
随着技术的进步和新材料的出现，制造商可以选择一种更高级的材料来组装电路板。
例如，石墨烯作为一种新材料，可以大大提高电路板的质量和稳定性，而且具有不同于传统材料的属性和特点。
此外，在半导体中频繁使用的硅以及硅的衍生物也在不断的创新和发展。
这些新材料为一个更可持续和创新的集成电路产业打下了坚实的基础。
第四，自动化制造随着人工智能技术的发展，自动化制造也成为一个非常重要的变革趋势。
在制造过程中，一些重复性的工作通过自动化机器人执行，提高了整体的生产效率和质量。
自动化技术一直以来都是现代生产制造中最好的助手之一，而在集成电路制造中更是如此。
浅谈现代集成电路28nm芯片制造工艺A(前端FEOL)
浅谈现代集成电路28nm芯片制造工艺A(前端FEOL) 全球90%以上集成电路都是CMOS工艺制造的，经历了半个多世纪发展进化，芯片集成度从一个芯片包含几十个器件进化到几十亿个器件。
从上世纪60年代MOS器件采用铝栅工艺，70年代采用了硅栅工艺，铝线互连，进化到现代集成电路采用高K金属栅、超低k介质多层铜线互连，以及FD-SOI和FinFET立体结构。
制造工艺也越来越复杂。
下面就纳米级体硅平面型CMOS集成电路工艺流程，展现芯片先进制程不断丰富现代集成电路制造工艺。
1）现将几种先进制程工艺简介如下：50多年发展，集成电路制造过程工艺越来越复杂，先进制程不断完善。
首先为了抑制短沟道效应，提高栅极对沟道的控制能力，提高栅极电容，栅氧化层厚度不断减薄。
对于厚度大于4nm的栅氧化层，SiO2是理想的绝缘体，不会形成栅漏电流。
当纯二氧化硅厚度小于3nm时，衬底的电子以量子形式穿过栅介质进入栅极，形成栅极漏电流。
（量子隧穿）栅极漏电导致功耗增加，IC 发热且阈值电压飘移，可靠性降低。
为提高介质绝缘特性，当特征尺寸达到0.18μm时采用氮氧化硅代替二氧化硅。
特征尺寸进入90nm节点，单纯缩小厚度不能满足器件性能的要求了，于是采用提高氮氧化硅含氮量以增加介电常数k，但SiON厚度低于14Å会严重遂穿，栅极漏电剧增。
45nm节点之后氮氧化硅已经不能满足mos器件正常工作的要求，开始使用高k介质HfO2代替SiON来改善栅极漏电问题，同时采用金属栅解决费米能级钉扎和多晶硅栅耗尽问题。
尽管在0.35μm技术节点开始采用掺杂多晶硅与金属硅化物（WSi）鈷（镍）多晶硅化物栅叠层代替多晶硅栅，降低了多晶硅栅的电阻。
但金属栅电阻要比金属硅化物还要小。
高k金属栅HKMG.采用高k介质材料替代SiO2。
二氧化硅k=3.9,氮氧化硅k=4~7，高K介质(HfO2和,HfSiON）=15~25。
同样等效氧化层厚度时，高k材料的物理厚度是SiO2的3~6倍。
集成电路制造装备技术研究
集成电路制造装备技术研究一、引言集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是指将微型电子器件（如晶体管、电容等）以及电子连接线路等集成在一起的电路芯片。
作为现代电子科技发展的重要代表，集成电路在无线通信、计算机、消费电子等领域得到了广泛应用。
制造高质量的集成电路，必须依赖运用现代化的集成电路制造装备技术。
本文将从生产工艺、设备组成、技术优势、重要方向、行业现状等方面阐述集成电路制造装备技术的研究现状与展望。
二、生产工艺利用光影刻蚀技术将图案照射在硅片表面的光刻工艺，是IC生产过程中的关键步骤。
包括孕育、切片、湿法清洗、光刻、腐蚀、离子注入、铝线制造、良率测试、分选固晶和打片。
其中，板坯制备工艺是制造IC的基础，切割是其中的核心部位。
而切割上的技术成熟度高低则决定了板坯分出的晶圆数量和利用率高低。
另外，湿、干法清洗技术、电子束光刻技术、离子注入、化学机械平面化等更新的工艺及设备也显著提高了IC制造的效率和质量。
三、设备组成IC制造涉及多种先进的制造设备，如厚膜荧光测试、测量设备、封装设备等，其中大多采用精密机械、科学的电子线路和现代的计算机控制等技术，以可靠度和高效率的自动化生产方式成批生产各种芯片，达到高质量的生产要求。
IC设备涉及的主要部分有：1.装片机组件：将晶圆附于某种基材上方便加工。
2.光刻机组件：利用光学原理将芯片所需图案到晶圆。
3.蚀刻机组件：将晶圆表面非所需位置的材料蚀掉。
4.薄膜制备机组件：常用于芯片中的金属导体和保护层。
5.清洗机组件：加速生产过程变脏时的停顿和加速芯片表面涂层制度的生产。
6.测试机组件：为晶圆上的芯片进行测试，以判断芯片是否合格。
四、技术优势随着科技进步和市场需求的不断提高，IC制造技术日益成熟，设备制造技术也越发复杂，这就意味着精度、效率、节能等方面也得到了极大的提升。
同时，随着前沿科技的不断应用，更多的IC处理器正在应用于人工智能，5G通信、自动驾驶等领域，这也将加速IC处理器的改进和应用。
集成电路行业的发展现状与未来趋势
集成电路行业的发展现状与未来趋势集成电路是现代电子技术的重要组成部分，几乎涉及到各个领域的应用，包括通信、计算机、汽车、医疗设备等。
本文将探讨集成电路行业的发展现状和未来趋势。
一、发展现状集成电路行业在过去几十年取得了巨大的发展。
从初始的小规模生产，到现在的大规模集成、高密度封装，集成度和性能得到了极大的提升。
硅基材料的应用、光刻技术的进步以及其他许多关键技术的创新，推动了集成电路行业的飞速发展。
现在，全球的集成电路业务主要集中在亚洲地区，特别是中国、台湾和韩国等地，这些地区拥有大量的知名芯片设计公司和制造工厂。
中国在近几年取得了长足的发展，成为全球最大的芯片市场之一。
然而，虽然集成电路行业在技术和市场方面取得了巨大的进步，但也面临着一些挑战。
首先，新一代技术的研发和应用需要大量的投入，公司需要持续不断地进行研发，才能跟上市场的需求。
其次，市场竞争激烈，不仅需要技术创新，还需要有竞争力的定价策略和供应链管理。
二、未来趋势在未来，集成电路行业将面临新的挑战和机遇。
以下是几个可能的未来趋势：1.人工智能 (AI) 芯片的需求将大幅增加。
随着人工智能技术的快速发展，越来越多的设备和系统需要专门的AI芯片来提供高性能的计算和推理能力。
2.物联网 (IoT) 的普及将进一步推动集成电路行业的发展。
随着物联网设备的普及，集成电路行业需要开发低功耗、小型化的芯片来满足物联网设备的需求。
3.新一代半导体技术的应用将带来更高的集成度和性能。
例如，三维集成电路技术和量子计算技术的应用，将有助于提升芯片的性能和功能。
4.可再配置技术的发展将提高芯片设计的灵活性。
可再配置技术可以在芯片制造过程中改变芯片的功能和连接方式，使芯片更适应不同的应用场景。
5.环境友好型芯片的需求将逐渐增加。
随着全球对环境保护的重视程度提高，集成电路行业需要开发低功耗、低辐射的芯片来降低对环境的影响。
在未来，随着技术的不断进步和市场的不断变化，集成电路行业将继续发展。
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最新晶体管制造工艺技术前瞻HJCBUG《微型计算机》2010年3月上2010-03-29CPU制程？在硬件领域，这个词历来就非常敏感。
CPU制程技术的每一次更新都会引起大家关注，现在的晶体管结构所带来的技术瓶颈已经越来越明显，新的技术革新必须跟上。
在2009年，Intel和IBM这两大制程技术领导者都在不同的场合对CPU制程技术进行了公开展示，国外的一些资深网站也挖掘了不少相关内幕信息，那么在制程技术发展的这条漫漫之路上，我们不禁要问：敢问路在何方？制程的历史与演进CPU制程技术发展到今天，其尺寸已经从1971年Intel发布的4004 CPU时的10μm进化到了今天的32nm级别，Intel公司最新推出的新款处理器—代号Westmere的32nm制程处理器(见图1)就是目前顶尖制程工艺的代表。
台积电也计划于年内推出其28nm制程工艺，另外一家主要的芯片制造厂商GlobalFoundries公司则计划于年内推出基于SOI的32nm 制程工艺和基于体硅的28nm制程工艺。
图1：45nm制程和32nm制程不过，从早期的Intel 486时代发展到目前的Westmere，各家厂商制造CPU的制程基本都是基于传统的平面型晶体管结构，熟悉 MOSFET结构的爱好者都知道，所谓的平面型晶体管，指的是MOSFET的漏极、源极、栅极、沟道以及基体结构的横断面位于同一平面上的晶体管结构，如图2所示：图2需要说明的是，即便是传统的平面型晶体管技术，业界也存在两种不同的流派，上图中左侧的称为传统的体硅技术(Bulk SI)，而右侧的则是相对较新的绝缘层覆硅(SOI)技术，两者的区别在于后者在硅基体顶部增加了一层埋入式氧化物(BOX)层，而BOX上则覆有一层相对较薄的硅层。
Intel是体硅技术的坚定支持者，而IBM/AMD则是SOI技术的绝对守护者。
尽管历经了数十年风雨的平面型晶体管制造技术发展至今已经相当的成熟，对各家厂商而言也是最经济的制造技术，但随着晶体管关键尺寸的不断缩小，平面型晶体管技术的瓶颈现象越来越严重。
那么是在现有的部分耗尽型平面晶体管(为了行文方便，下文如不作特别说明均用传统平面型晶体管表示部分耗尽型平面晶体管)技术上进行新技术研究还是抛弃现在的传统平面型晶体管以求创新呢？下面我们就以这两个方向作分别阐述。
延续现有晶体管架构应变硅与HKMG——延续传统平面型晶体管的希望在过去的几十年中，为了延续传统平面型晶体管制造技术的寿命，弥补关键尺寸缩小给传统平面型晶体管带来的负面效应，以Intel、台积电、AMD(也就是现在的GlobalFoundries)为代表的制造厂商已经开发出了很多能够改善传统平面型晶体管性能的技术，这些技术中，已经投入商用的技术尤以面向改善沟道性能的应变硅技术和改善栅极性能的HKMG(High-K栅氧化物层+金属栅极，此后简称HKMG)技术为代表，自从Intel在90nm 制程的Pentium 4处理器上首次启用应变硅技术之后，这两种主要的辅助技术便成了各家厂商开发制程技术的两大热点，各家厂商均先后在自家制程工艺中加入了类似的技术，Intel 和AMD包括台积电都在90～32nm的演进过程中采用了应变硅技术和HKMG技术，尽管他们的具体实现手法不同。
为了读者能够更好的理解本文，下面我们就对这两种技术进行简单的介绍。
a.应变硅技术注意图3中的“启用eSiGe(嵌入式硅锗)材料”，指的便是专门用于改善传统平面型晶体管管沟道性能的应变硅技术中的一种，应变硅技术的实质是改善沟道中空穴/电子流动的速度。
图3eSiGe技术主要面向PMOS管，其原理是在PMOS管的漏源区外延生长一层晶格常数(即晶格原子之间的距离)比PMOS沟道中硅材料的晶格常数更大的SiGe层，以此来生成对PMOS管沟道压缩应力的技术，其原理如图3所示。
根据研究，当向PMOS管沟道施加纵向(即栅极宽度方向)的压缩应力时，可以大大改善沟道的载流子移动性，提升效率。
PMOS是指N型衬底、P沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管，全称为P-channel Metal Oxide Semiconductor FET；NMOS是指P型衬底，N沟道，依靠电子的流动来运行电流的MOS 管。
全称为N-channel Metal Oxide Semiconductor FET。
b.HKMG技术HKMG是以High-K绝缘层替代传统的SiO２氧化层，并以金属材料栅极替换旧有的硅材料栅极的一项技术，这项技术主要有助于晶体管开关速度的提升，并可减小栅极的漏电流。
我们可以看到，Intel、AMD和台积电都在自己的制程工艺规划中加入了HKMG技术，说明这项技术得到了三巨头的普遍认可。
图4是Intel 45nm制程NMOS管的HKMG结构实物图：因为篇幅有限再加上这两个技术点非常复杂，这里就不对应变硅和HKMG进行展开描述了。
图4看到这里可能你会问，应变硅和HKMG技术不就可以让传统平面型晶体管一直延续下去了吗？非也，当制程下降到15nm以下后，传统平面型晶体管本身的技术壁垒将成为很难逾越的大山，除非在这段时间内又有新的“奇兵”技术出现。
传统平面型晶体管技术的瓶颈尽管应变硅和HKMG技术曾经相当有效，而且在过去的一段时间里也起到了成功延续传统平面型晶体管寿命的重要作用，但以栅极宽度为代表的关键尺寸的不断减小所带来的负面效应已经越来越明显。
图5首先，当栅极宽度减小到一定程度后，如图5所示，沟道的宽度(图中的L)也必然随之缩小，此时由于源、漏极区覆盖的耗尽层宽度(图中的XdS和XdD)在整个沟道中所占的比重增大，与沟道耗尽层重合程度也越来越大，这便会导致所谓的短沟道效应(SCE)。
什么是短沟道效应？随着MOSFET沟道长度不断缩短，使得MOSFET出现了一系列在长沟道模型中得不到反映的现象，而这些原来可以忽略的效应变得愈发显著，甚至成为影响性能的主导因素，这种现象的统称即为短沟道效应。
短沟道效应的坏处多多，首先是容易造成栅极门限电压Vt的上升，使管子的功耗增加；其次是可造成热载流子效应，影响器件寿命，另外还有可能造成管子无法关断，沟道中载流子迁移率下降等问题。
为了控制短沟道效应，人们不得不向沟道中掺杂磷、硼等杂质元素，这便导致用于控制管子开关的门限电压Vt的上升，同时还会降低沟道中空穴/电子流动的速度，造成管子速度的下降。
而且用来向沟道中掺杂杂质的离子注入工艺也存在很难控制的问题，很容易造成管子门限电压过大等不良结果。
其次，传统的SiGe PMOS应变硅技术也开始面临瓶颈，以Intel为例，截至目前为止，其应变硅技术在32nm制程节点中已经发展到了第4代。
在Intel 的第4代应变硅技术中，PMOS管漏源区内的eSiGe层掺杂的Ge元素比例也已经达到了40%的水平。
很难再为沟道提供更高级别的应变。
第三，栅极氧化物的厚度方面也将出现发展瓶颈问题。
仍以Intel为例，其HKMG技术在32nm制程节点中已经发展到了第二代，其第二代HKMG技术中High-K绝缘层的厚度已经被减小到0.9nm的水平。
图6：图中下方Vt线为门限电压，上方两根线为管子饱和电流和输入电流，制程越发展，工艺控制越困难。
IBM研发中心的高管Bruce Doris表示，栅极氧化物厚度减薄的速度已经很难再跟上栅极宽度缩小的步伐。
而Intel公司负责制程技术的经理Mark Bohr也表示，Intel对现有结构的部分耗尽式平面型晶体管技术能否继续沿用到15nm制程节点感到“非常悲观”。
最后，其它一些传统平面型晶体管所面临的问题也将越来越难解决。
工作电压的不断升高，使芯片的功耗控制变得越来越困难；而且关键尺寸的缩小还会导致漏/源极电阻的不断增大。
突破传统平面型晶体管技术瓶颈的思路和方向目前占主流地位的思路是放弃传统的平面型晶体管技术，想办法减小沟道区的厚度，消除沟道中耗尽层底部的中性层，让沟道中的耗尽层能够填满整个沟道区—这便是所谓的全耗尽型(Fully Depleted：FD)晶体管，而传统的平面型晶体管则属于部分耗尽型(Partialiy Depleted：PD)晶体管，两者之间的区别如图7所示：图7：中性层消失后，沟道厚度降低，进一步抑制短沟道效应，漏电流大大降低，同时还具有具有载流子迁移率增大，电流驱动能力提高的优势，这都为进一步降低功耗打下了扎实的基础。
不过，要制造出全耗尽型晶体管，要求沟道所处的硅层厚度极薄，这样才有可能形成全耗尽式的结构。
传统的制造工艺，特别是传统基于体硅的制造工艺很难造出符合要求的结构，即便对新兴的SOI工艺而言，沟道硅层的厚度也很难控制在较薄的水平。
另外一种相对较新的思路则是在晶体管的平面型工艺技术不作太大变化的条件下，转而开发全新的晶体管材料。
不论是以上哪一种方式，都要求芯片制造商转而寻求其它的晶体管结构形式或制造材料，而这也意味着业界未来一段时间内的研发重心将从应变硅和HKMG等技术转向新型晶体管结构和新材料的研制方面。
Gartner的分析师Dean Freeman为此表示，目前半导体业界所面临的情况与1980年代非常类似，当时业界为了摆脱面临的发展瓶颈，开始逐步采用CMOS技术来制造内存和逻辑芯片，从而开创了半导体业界的新纪元。
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9IBM/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。