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【制造/封测】三星上半年量产首代3纳米GAA技术制程,第二代制程研发中

来源:科技新报       

韩国三星发表最新财报时也宣布,计划2022下半年商业化生产全球首创的闸极全环晶体管(Gate-All-Around,GAA)技术芯片。新制程技术与代工龙头台积电5纳米节点鳍式场效晶体管(FinFET)技术相比,有晶体管密度的优势。

三星代工市场战略团队负责人MoonsooKang表示,2022上半年第一代GAA技术,就是3GAAE制程技术将量产,到了下半年开始商业化生产。三星将继续照计划开发第二代GAA技术,也就是3GAAP(3nm Gate-All-Around Plus),时间点与三星2021年6月宣布的时程大致相同。

三星3纳米工艺技术预计有两种型号3GAAE和3GAAP,基于纳米片结构设计,鳍中有多个横向带状线。此纳米片设计被研究机构IMEC当成FinFET后续产品而有大量讨论,并由IBM与三星和格罗方德(Globalfoundries)合作研究。三星执行副总裁兼代工销售和营销主管Charlie Bae表示,将GAA结构用于三星下一代工艺节点,使三星率先打开新智能网络世界,也加强三星技术领先地位。

照技术人员的观点,GAA技术芯片,在电晶体能提供比FinFET技术有更好静电特性,满足某些栅极宽度的需求,这主要表现在增强同等芯片尺寸结构下GAA沟道控制能力,让芯片尺寸有更微缩的可能性。对比传统FinFET沟道仅三面被栅极包围,GAA以纳米线沟道设计使沟道整个外轮廓都被栅极完全包覆,代表栅极对沟道的控制性能更好。

三星研究人员将全环栅(GAA)晶体管设计的3nm CMOS技术称为多桥通道(MBC)架构,纳米片(nanosheets)水平层制成的沟道完全被栅极结构包围。三星表示技术有高度可制造性,因利用三星现有约90%的FinFET制造技术,只需少量修改过的光罩。此技术有出色的栅极可控性,比同样三星FinFET技术高31%,且因纳米片通道宽度可透过直接图像化改变,让设计有更高灵活性。

面对三星3纳米制程抢先采用GAA技术,台积电Gate-all-around FETs(GAAFET)研发仍是发展蓝图的一部分。台积电先前传出预计“后N3”制程技术也就是可能N2制程节点使用。有市场人士认为,台积电处于下一代材料和制程技术的发展阶段,新材料和制程技术会在未来多年使用。

台积电曾指出,对先进CMOS逻辑,3纳米和2纳米CMOS制程节点顺利进行。台积电还加强前瞻性研发,重点放在2纳米以外节点及3D电晶体、新内存和low-Rinterconnect等领域,有望为许多技术平台奠定发展基础。值得注意的是,台积电正在扩大Fab12研发营运能力,研究开发N3、N2和更高端制程节点。

封面图片来源:拍信网