最新技術競賽超車臺積電? 三星宣佈3奈米GAA技術成功流片

三星電子。(圖/美聯社)

南韓科技大廠三星電子打算在2030年成爲全球系統半導體龍頭,並採用極紫外光(EUV)微影技術,打算在10年內超越同爲晶圓代工領域競爭對手臺積電, 3奈米制程就採用環繞閘極技術(Gate-All-AroundGAA),並在今年3月於IEEE 國際積體電路會議公佈3奈米制程GAA技術細節最新消息指出,三星的3奈米制程已經成功流片

GAA技術擁有更好的靜電特性,可滿足某些柵極寬度的需求,並有2種架構,一種是採用奈米線做爲電晶體鰭片的GAAFET,另外一種則是採用CMOS、以奈米片形式的較厚鰭片的多橋通道場效應電子電晶體 MBCFET,一般大多是以GAAFET來描述,以及2款基於奈米片設計的3GAAE和3GAAP。

GAAFET早在1988年就問世,該種設計更有效擴張接觸面積理論上讓性能功耗大幅改善,但在當時電晶體通道只能加寬1或2倍,精度難以控制,甚至使得效率變差,導致同爲多重閘道 3D 電晶體的鰭式場效電晶體(FinFET),更早一步被業界踏入先進製程領域廣爲使用。

三星當時表示,與該公司的7奈米LPP製程相比,3GAAE製程可以在同樣功耗下提高性能30%,或是在同樣頻率降低功耗50%,電晶體密度提升80%。三星預計MBCFET將在2022年投產

臺積電則是在日前的技術論壇強調,3奈米制程發展順利,將照時程於 2022 下半年量產

據《新浪財經報導,三星3奈米正式流片 (Tape Out),主要是與新思科技 (Synopsys) 合作,加速爲 GAA技術提供最佳化解決方案,因爲三星3奈米與臺積電、英特爾目前採用的FinFET架構不同,需要新設計與認證工具,所以採用Fusion Design Platform,該製程設計套件(PDK) 於 2019 年 5 月發佈,並在2020 年通過製程技術認證。

預料三星3奈米制程GAA技術將運用高效能運算 (HPC)、5G、通訊、AI等應用領域上。

三星代工設計技術團隊副總裁 Sangyun Kim指出,三星代工是推動下一階段行業創新的核心,三星不斷髮展新的技術製程,滿足專業和廣泛市場應用不斷增長的需求,並受惠於與新思科技合作,Fusion Design Platform 加速準備以有效實現 3奈米制程技術承諾,證明關鍵聯盟的優勢

至於臺積電,GAA技術將進展到2奈米制程CMOS開始導入,目前正以3奈米制程維持FinFET架構,將重點放在 2 奈米以外節點,以及3D電晶體、新記憶體以及low-R interconnect 等領域,爲各項技術平臺創造發展基礎,並且加強Fab 12 的研發N3、N2甚至更高階的先進製程節點。