目前晶圓代工市場正加緊布局,期望2030年能超車臺積電,成為系統(tǒng)半導(dǎo)體龍頭的三星,2020年初就宣布克服3納米制程關(guān)鍵的GAAFET環(huán)繞閘極電晶體制程,預(yù)計2022年正式推出。雖然目前此制程技術(shù)消息甚少,據(jù)外媒《tomshardware》報道,三星在IEEE國際集成電路會議,公布采用GAAFET技術(shù)的3GAE制程部分相關(guān)細節(jié),可一窺三星目前發(fā)展。
報道指出,GAAFET其實有兩種,一種是使用納米線做為電子電晶體鰭片的常見GAAFET,另外一種則是以納米片形式出現(xiàn)的較厚鰭片多橋通道場效應(yīng)電子電晶體MBCFET。兩種都在柵極材料所在側(cè)面圍繞溝道區(qū),納米線與納米片達成方式很大程度取決于設(shè)計,一般而言都用GAAFET描述兩者。


GAAFET早在1988年就出現(xiàn)了,這種電晶體的結(jié)構(gòu)使得設(shè)計人員可透過調(diào)節(jié)電晶體通道的寬度來精確調(diào)諧,以達成高性能或低功耗的目標(biāo)。較寬鰭片可在更高功率下達成更高性能,而較薄較窄的鰭片可降低功耗和性能。鰭式場效電晶體(FinFET)技術(shù)達成類似設(shè)計時,工程師必須使用額外鰭改善性能。這種情況下,電晶體通道寬度只能增加一倍或兩倍,精度不是很好,有時效率更低。


三星表示,與7納米LPP制程技術(shù)相較,3GAE制程技術(shù)可在同樣功耗下使性能提高30%,或同樣頻率下能讓功耗降低50%,整體電晶體密度最高可提高80%。三星還展示首個使用MBCFET技術(shù)的SRAM晶片,256Gb晶片面積是56mm2,與現(xiàn)有晶片相較,使用MBCFET技術(shù)的寫入電壓降低230mV,可見MBCFET降低功耗的能力。雖然SRAM是比較簡單的晶片,目前三星還沒有能用這種技術(shù)生產(chǎn)復(fù)雜邏輯芯片的能力,但三星正在克服相關(guān)技術(shù)問題,預(yù)計3納米MBCFET制程會在2022年投產(chǎn)。
封面圖片來源:拍信網(wǎng)