三星攻克3nm工艺关键GAA技术,将领先台积电于2022年规模量产

1月3日,据韩媒Business Korea报道,三星电子已经成功攻克了3nm和1nm工艺所使用的GAA(GAA即Gate-All-Around,环绕式栅极技术​)工艺技术,三星将其称之为 MBCFET(Multi-Bridge Channel FET,板片状结构多路桥接鳍片),正式向3nm制程迈出了重要一步,预计将于2022年开启大规模量产。

其实在一年前,三星就开展了在3nm GAA工艺的工作,当时他们的目标是2021年实现量产,并在2030年成为世界第一的晶圆代工厂。三星对外宣称的GAA技术英文名为Multi-Bridge Channel FET(板片状结构多路桥接鳍片)​,缩写为MBCFET。与FinFET的不同之处在于,GAA设计围绕着通道的四个面周围有栅极,从而确保了减少漏电压并且改善了对通道的控制,这是缩小工艺节点时的基本步骤,使用更高效的晶体管设计,再加上更小的节点尺寸,和5nm FinFET工艺相比能实现更好的能耗比。

据了解,三星的3nm GAA工艺相比5nm工艺,可以让芯片面积减少35%,功耗下降约50%,与5nm FinFET工艺相比,同样功耗情况下性能提升33%。并且,由于在3nm节点,三星采用了GAA工艺取代了之前的FinFET工艺,使得三星的3nm工艺整体表现要高于预期水平。

按照去年的说法,与7LPP工艺相比,三星原本预估3nm GAA工艺可将核心面积减少45%,功耗降低50%,性能提升35%。而现在是将3nm同5nm进行对比,各方面表现又有了不小的提升。而此前的资料显示,三星的5nm FinFET工艺与7LPP相比,将逻辑区域效率提高了25%,功耗降低了20%,性能提高了10%。​

值得一提的是,三星一直被诟病的晶体管密度仍然未被提及。作为GAA技术的领头羊,三星究竟能否借由3nm工艺翻盘,还需要时间来证明。

反观竞争对手台积电,该公司也已经在规划3nm制程量产,其位于南科的3nm厂环评已于去年顺利通过,落脚在新竹的3nm研发厂房环评也顺利通过初审,等到环评大会确认结论后,预计可顺利赶上量产时程。而根据之前的预计,台积电3nm工艺将于2023年量产。不过,最近台积电似乎将量产时间提前到了2022年。

日前,台积电创始人张忠谋在谈到三星时表示,三星是很厉害的对手,目前台积电暂时占据优势,但仅仅只是赢了一两场战役,整个战争还没有结束。

​编辑:芯智讯-林子

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