什麼是GAA(環繞式閘極)

閘極從所有方向包覆通道周圍的電晶體結構。電流控制性比FinFET高，用於FinFET的下一個世代。

日文名稱: GAA(ゲートオールアラウンド)

「GAA(環繞式閘極)」出現在1領域的13道練習題中（先進電晶體（FinFET與GAA）等）。

這個名詞所屬的領域: 先進電晶體（FinFET與GAA）

練習GAA(環繞式閘極)的題目

下列關於 GAA（環繞式閘極，Gate-All-Around）型電晶體的說明，何者正確？

A閘極只覆蓋通道的上表面
B閘極包覆奈米片等通道的整個外圍
C沒有閘極，只靠源極與汲極運作

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正確答案：B. 閘極包覆奈米片等通道的整個外圍

GAA 型是將數片厚度數 nm 的薄片狀（奈米片）或細線狀通道堆疊起來，並以閘極包覆其整個外圍的結構。由於從四個方向控制，閘極的控制力比 FinFET 更強，即使閘極長度更短也能抑制短通道效應。Samsung 於 3 nm 世代（2022 年）、TSMC 於 2 nm 世代、Intel 於 18A 世代採用，成為繼 FinFET 之後的標準結構。

下列關於作為 GAA 下一世代結構而研究的 CFET（互補式 FET，Complementary FET）之特徵，何者正確？

A取消閘極電極以簡化結構
B將 nMOS 與 pMOS 在垂直方向堆疊，縮小單元面積
C讓電晶體回到平面型

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正確答案：B. 將 nMOS 與 pMOS 在垂直方向堆疊，縮小單元面積

CFET 不是將構成 CMOS 電路的 nMOS 與 pMOS 並排，而是將奈米片上下堆疊的結構，有可能以接近一半的面積做出相同功能的電路。n 與 p 分別製作不同材料與閘極金屬的製程很複雜，向上下電晶體引出配線也是課題。目前正朝 2030 年代實用化的目標進行研發。

解析中的「GAA(環繞式閘極)」

GAA 型是將數片厚度數 nm 的薄片狀（奈米片）或細線狀通道堆疊起來，並以閘極包覆其整個外圍的結構。
下列關於 GAA（環繞式閘極，Gate-All-Around）型電晶體的說明，何者正確？
在 FinFET 中通道寬度只能靠鰭片的數量調整，但在奈米片型 GAA 中，堆疊薄片的寬度（例如 15～50 nm）可以在佈局上連續改變。
與 FinFET 相比，奈米片型 GAA 電晶體在設計上的優點，下列何者正確？
在奈米片型 GAA 中，加工將 Si 與 SiGe（Ge 約 25～30%）交替磊晶成長而成的堆疊，移除虛設閘極後，以高選擇比只蝕刻 SiGe，使 Si 薄片懸空。
在奈米片型 GAA 電晶體的製造中，從 Si 與 SiGe 交替堆疊的層中選擇性移除僅 SiGe 層的原因，下列何者正…
在奈米片型 GAA 中，閘極會進入薄片之間的空隙，在數 nm 的距離內與源極、汲極相對。
在奈米片型 GAA 中，設置於各薄片之間的閘極與源極、汲極之間的絕緣物（內間隔物，Inner Spacer）之主要作用…
Samsung 於 2022 年宣布，已在 3 nm 世代開始量產 GAA 型電晶體（該公司稱為 MBCFET）。
宣布全球首家將 GAA（奈米片）型電晶體用於量產的企業與世代之組合，下列何者正確？

出現「GAA(環繞式閘極)」的題目（13題）

出現這個名詞的比較

FinFET 與 GAA 電晶體的差異：結構、控制性、製造比較從閘極結構、通道、靜電控制、寬度調整、製造與採用現況等面向，以表格比較 FinFET 與環繞式閘極（GAA）奈米片電晶體。