# Why FinFET to GAA ![](https://hackmd.io/_uploads/BJYlAo-w2.png =75%x) - [參考資料](https://www.eettaiwan.com/20211018nt31-entering-the-nanosheet-transistor-era/) - ==隨製程演進，cell size越做越小，標準單元勢必要微縮==。以微縮標準單元高度(每單元內金屬繞線lines/tracks數量乘以金屬間距metal pitch MP)，如下圖要做到5條M1金屬線(5T, 5track)的高度，只能容納一個fin，此單鰭元件架構(3nm是極限)下要提高驅動電流非常困難。 ![](https://hackmd.io/_uploads/S1DX0sZD3.png =75%x) ![](https://hackmd.io/_uploads/SkeVCobw3.png =75%x) - ==fin做高做瘦有極限，轉而將fin從垂直變成水平GAA==(或稱NS, 三星稱HNS horizontal nanosheet)，基本原理差不多，但製程變困難。==GAA相比FinFET有3大優勢== - 強化驅動電容。 - 減少單元尺寸與電容的權衡，因為小閘極長度Lg可以減少NS間的寄生電容。 - 因為環繞閘極結構，通道被high-K包圍，所以可以實現更好的閘極控制，同時縮短Lg。 - ==GAA相比FinFET，有4大關鍵製程差異== - ![](https://hackmd.io/_uploads/H1QxZnbP2.jpg =90%x) - (1) 長Si與SiGe的多層超晶格結構(SL super lattice) - (2) 做內隔離層(inner spacer)，將nMOS與pMOS隔離，或跟HKMG隔離。 - (3) 通道釋放(channel release)，透過選擇性蝕刻將SL中的SiGe蝕刻(早期用乾式加濕式蝕刻混合，後來用純乾式RIE(見[Ep9](https://hackmd.io/@hby/ByftVTCTc#RIE)))。 - (4) 替代金屬閘極(RMG replace metal gate)，即gate last製程。