中国科学院近日宣布，其科研团队成功研发出一种新型全环绕栅极（GAA）晶体管架构，在采用深紫外（DUV）光刻机制造的条件下，实现了开关比突破50万倍的性能指标，理论上具备等效3纳米制程的潜力。这一成果为国内芯片产业在缺乏极紫外（EUV）光刻设备的情况下，探索先进制程技术提供了新的可能性。
与传统鳍式场效应晶体管（FinFET）相比，GAA晶体管通过将栅极结构从三个方向扩展至全方位包裹沟道，显著提升了电流控制精度。科研人员以水管控制类比说明：FinFET如同用两根手指捏紧水流，而GAA则像整只手包裹水管，几乎完全避免了漏电现象。这种结构优势使得晶体管在开启状态下的电流强度可达关闭状态的50万倍以上，展现出优异的电气特性。
值得关注的是，该技术突破了DUV光刻机的固有局限。由于DUV光源波长较长，其单次曝光分辨率通常仅能支持7纳米制程，更先进节点需依赖多重曝光等复杂工艺。中科院团队通过创新晶体管架构设计，在保持性能的前提下适当放宽元件间距，成功绕过直接刻蚀3纳米电路的难题，为DUV技术路线开辟了理论上的升级空间。
尽管前道工艺取得突破，但芯片制造的完整流程仍面临挑战。现代芯片生产分为前道（晶体管制造）、中道（金属互连）和后道（布线封装）三大环节。新型GAA晶体管虽解决了前道环节的关键瓶颈，但中道工艺的金属互连层与后道M0层布线仍受限于现有技术框架，尚未实现同步升级。这些环节的配合程度将成为决定整体技术路径可行性的关键因素。
业内专家指出，这项研究的重要价值在于验证了非EUV技术路线的可行性。在全球EUV设备供应受限的背景下，中国芯片产业通过架构创新突破工艺限制，为持续推进制程迭代提供了重要参考。然而，从理论验证到规模化生产仍需克服材料科学、精密制造等多领域的技术难题，后续研发需聚焦全流程工艺的协同优化。
