6月20日消息，據(jù)BusinessKorea報(bào)道，三星電子正計(jì)劃通過(guò)在未來(lái)三年內(nèi)打造3納米GAA(Gate-all-around)工藝來(lái)追趕世界第一大代工公司——臺(tái)積電。

2021年6月，三星就率先宣布其基于GAA技術(shù)的3nm制程成已成功流片(Tape Out)。隨后在2021年10月的“Samsung Foundry Forum 2021”活動(dòng)上，三星宣布將在2022年上半年搶先臺(tái)積電量產(chǎn)3nm GAA制程工藝。

對(duì)于在3nm量產(chǎn)上超越臺(tái)積電，三星方面也是信心滿滿。三星Device Solution事業(yè)部技術(shù)負(fù)責(zé)人Jeong Eun-seung去年就曾表示，“三星2017年才成立晶圓代工事業(yè)部，但憑借公司在存儲(chǔ)制造方面的專長(zhǎng)，超越臺(tái)積電指日可待。”他還舉例指出，三星曾領(lǐng)先臺(tái)積電開量產(chǎn)采用FinFET技術(shù)的14nm工藝。

雖然之前業(yè)界有很多關(guān)于三星3nm良率過(guò)低而導(dǎo)致量產(chǎn)遇阻的傳聞(今年年初有爆料稱，三星3nm GAA制程的良率僅10%~20%)，但是三星仍然是在2022年上半年的最后一天(6月30日)正式宣布成功量產(chǎn)3nm GAA工藝，以兌現(xiàn)其之前的承諾。

據(jù)悉，GAA是下一代工藝技術(shù)，改進(jìn)了半導(dǎo)體晶體管的結(jié)構(gòu)，使柵極可以接觸到晶體管的所有四面，而不是目前FinFET工藝的三面，GAA結(jié)構(gòu)可以比FinFET工藝更精確地控制電流。

據(jù)悉，GAA 是下一代工藝技術(shù)，改進(jìn)了半導(dǎo)體晶體管的結(jié)構(gòu)，使柵極可以接觸到晶體管的所有四面，而不是目前 FinFET 工藝的三面，GAA 結(jié)構(gòu)可以比 FinFET 工藝更精確地控制電流。

根據(jù) TrendForce 的數(shù)據(jù)，在 2021 年第四季度，臺(tái)積電占全球代工市場(chǎng)的 52.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)三星電子的 18.3%。

三星電子正押注于將 GAA 技術(shù)應(yīng)用于3納米工藝，以追趕臺(tái)積電。據(jù)報(bào)道，這家韓國(guó)半導(dǎo)體巨頭在6月初將3納米GAA工藝的晶圓用于試生產(chǎn)，成為全球第一家使用GAA技術(shù)的公司。三星希望通過(guò)技術(shù)上的飛躍，快速縮小與臺(tái)積電的差距。3 納米工藝將半導(dǎo)體的性能和電池效率分別提高了 15% 和 30%，同時(shí)與 5 納米工藝相比，芯片面積減少了35%。

繼今年上半年將 GAA 技術(shù)應(yīng)用于其 3 納米工藝后，三星計(jì)劃在 2023 年將其引入第二代 3 納米芯片，并在 2025 年大規(guī)模生產(chǎn)基于 GAA 的 2 納米芯片。臺(tái)積電的戰(zhàn)略是在今年下半年使用穩(wěn)定的 FinFET 工藝進(jìn)入 3 納米半導(dǎo)體市場(chǎng)，而三星電子則押注于 GAA 技術(shù)。

專家稱，如果三星在基于 GAA 的 3 納米工藝中保證了穩(wěn)定的產(chǎn)量，它就能成為代工市場(chǎng)的游戲規(guī)則改變者。臺(tái)積電預(yù)計(jì)將從 2 納米芯片開始引入 GAA 工藝，并在 2026 年左右發(fā)布第一個(gè)產(chǎn)品。對(duì)于三星電子來(lái)說(shuō)，未來(lái)三年將是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。

最近，三星宣布，在未來(lái)五年內(nèi)，將在半導(dǎo)體等關(guān)鍵行業(yè)投資共計(jì) 450 萬(wàn)億韓元(約 2.34 萬(wàn)億元人民幣)。然而，三星在 3 納米工藝良率方面遇到了障礙。與三星一樣，臺(tái)積電在提高 3 納米工藝的產(chǎn)量方面也有困難。

臺(tái)積電原本計(jì)劃從 7 月開始用 3 納米技術(shù)為英特爾和蘋果大規(guī)模生產(chǎn)半導(dǎo)體，但據(jù)DigiTimes 報(bào)道稱，臺(tái)積電在確保 3 納米工藝的理想產(chǎn)量方面遇到了困難，因此多次修改其技術(shù)路線圖。三星電子首次實(shí)現(xiàn) GAA" 多橋 - 通道場(chǎng)效應(yīng)晶體管 "(簡(jiǎn)稱 : MBCFETTM Multi-Bridge-Channel FET)應(yīng)用打破了 FinFET 技術(shù)的性能限制，通過(guò)降低工作電壓水平來(lái)提高能耗比，同時(shí)還通過(guò)增加驅(qū)動(dòng)電流增強(qiáng)芯片性能。三星首先將納米片晶體管應(yīng)用于高性能、低功耗計(jì)算領(lǐng)域的半導(dǎo)體芯片，并計(jì)劃將其擴(kuò)大至移動(dòng)處理器領(lǐng)域。

3nmGAA 技術(shù)采用了更寬通的納米片，與采用窄通道納米線的 GAA 技術(shù)相比能提供更高的性能和能耗比。3 納米 GAA 技術(shù)上，三星能夠調(diào)整納米晶體管的通道寬度，優(yōu)化功耗和性能，從而能夠滿足客戶的多元需求。此外，GAA 的設(shè)計(jì)靈活性對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化(DTCO ) 非常有利，有助于實(shí)現(xiàn)更好的 PPA 優(yōu)勢(shì)。與三星 5nm 工藝相比，第一代 3nm 工藝可以使功耗降低 45%，性能提升 23%，芯片面積減少 16%;而未來(lái)第二代 3nm 工藝則使功耗降低 50%，性能提升 30%，芯片面積減少 35%。

三星電子也面臨著類似的情況，3 納米工藝的試生產(chǎn)用晶圓已經(jīng)投入使用，但由于良率低的問(wèn)題，該公司一直在推遲宣布正式的大規(guī)模生產(chǎn)?，F(xiàn)代汽車證券的研究主管 Roh Keun-chang 說(shuō)：“除非三星電子為其 7納米 或更先進(jìn)的工藝確保足夠的客戶，否則可能會(huì)加劇投資者對(duì)三星電子未來(lái)業(yè)績(jī)的焦慮。

根據(jù)TrendForce的數(shù)據(jù)，在2021年第四季度，臺(tái)積電占全球代工市場(chǎng)的52.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)三星電子的18.3%。

三星電子正押注于將GAA技術(shù)應(yīng)用于3納米工藝，以追趕臺(tái)積電。據(jù)報(bào)道，這家韓國(guó)半導(dǎo)體巨頭在6月初將3納米GAA工藝的晶圓用于試生產(chǎn)，成為全球第一家使用GAA技術(shù)的公司。三星希望通過(guò)技術(shù)上的飛躍，快速縮小與臺(tái)積電的差距。3納米工藝將半導(dǎo)體的性能和電池效率分別提高了15%和30%，同時(shí)與5納米工藝相比，芯片面積減少了35%。

繼今年上半年將GAA技術(shù)應(yīng)用于其3納米工藝后，三星計(jì)劃在2023年將其引入第二代3納米芯片，并在2025年大規(guī)模生產(chǎn)基于GAA的2納米芯片。臺(tái)積電的戰(zhàn)略是在今年下半年使用穩(wěn)定的FinFET工藝進(jìn)入3納米半導(dǎo)體市場(chǎng)，而三星電子則押注于GAA技術(shù)。

專家稱，如果三星在基于GAA的3納米工藝中保證了穩(wěn)定的產(chǎn)量，它就能成為代工市場(chǎng)的游戲規(guī)則改變者。臺(tái)積電預(yù)計(jì)將從2納米芯片開始引入GAA工藝，并在2026年左右發(fā)布第一個(gè)產(chǎn)品。對(duì)于三星電子來(lái)說(shuō)，未來(lái)三年將是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。

三星電子的 3nm 芯片采用了 MBCFET ( Multi-Bridge-Channel FET ) GAA 架構(gòu)，通過(guò)降低電源電壓和增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電流能力，能有效提高功率。并且，三星還在高性能智能手機(jī)處理器的半導(dǎo)體芯片中也使用過(guò)納米片晶體管。與納米線技術(shù)相比，擁有更寬通道的納米片具有更高的性能和效率。三星電子的客戶可以通過(guò)調(diào)整納米片的寬度，來(lái)定制自己需要的功耗和性能指標(biāo)。

為了幫助芯片客戶和合作伙伴設(shè)計(jì)更好的芯片，并驗(yàn)證他們的想法需求，三星代工提供了一個(gè)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)環(huán)境。通過(guò)SAFE(三星先進(jìn)代工生態(tài)系統(tǒng))合作伙伴，如Ansys、Cadence、西門子和Synopsys，客戶可以減少芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和批準(zhǔn)過(guò)程所需的時(shí)間，并提高產(chǎn)品的可靠性。

三星電子總裁兼代工負(fù)責(zé)人Siyoung Choi博士表示:“三星電子將把下一代技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)方面，并繼續(xù)展現(xiàn)出領(lǐng)先地位。我們將在競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)開發(fā)方面繼續(xù)積極創(chuàng)新，建立有助于加快技術(shù)成熟度的流程?！?