三星計劃2021年量產(chǎn)GAA電晶體

三星電子(Samsung Electronics)計劃于2021年量產(chǎn)FinFET電晶體架構(gòu)的后繼產(chǎn)品——采用3nm制程節(jié)點的環(huán)繞式閘極(gate-all-around；GAA)電晶體。在上周二(5月22日)舉行的年度代工技術(shù)論壇上，這家韓國巨擘重申將在今年下半年使用極紫外光(EUV)微影開始7nm生產(chǎn)的計劃。

自2000年代初以來，三星和其他公司一直在開發(fā)GAA技術(shù)。GAA電晶體是場效電晶體(FET)，在通道的四個側(cè)面都有一個閘極，用于克服FinFET的實體微縮和性能限制，包括供電電壓。

Samsung Foundry市場副總裁Ryan Sanghyun Lee表示，自2002年以來，三星專有的GAA技術(shù)被稱為多橋通道FET (MBCFET)。據(jù)該公司介紹，MCBFET使用納米片元件來增強閘極控制，顯著提高電晶體的性能。

三星去年曾經(jīng)說計劃在2020年開始使用4nm節(jié)點的GAA電晶體。然而，業(yè)界觀察家預計GAA要到2022年之后才能投產(chǎn)。

Gartner的代工廠研究副總裁Samuel Wang預計，三星將在2022年左右正式量產(chǎn)GAA電晶體。Wang說：「但看起來他們的進展速度比預期更快?！?/p>

Kevin Krewell 說：「三星的發(fā)展藍圖十分積極，我知道他們在EUV上進展迅速，但也在這方面設置了很高的門檻?！?/p>

但是，Krewell補充說：「仍然有其他轉(zhuǎn)寰辦法，而且時間表可能有所變動?！?/p>

去年6月，IBM與其研究聯(lián)盟合作伙伴三星和Globalfoundries在日本京都舉辦的2017年超大型積體電路技術(shù)和電路會議專題討論會(2017 Symposia on VLSI Technology and Circuits conference)上，描述他們?yōu)榛诙询B納米片制造5nm GAA電晶體而開發(fā)的程。據(jù)了解，包括英特爾(Intel)和臺積電(TSMC)等其他晶片制造商正在開發(fā)越FinFET但類似于GAA FET的自家下一代電晶體。

IBM和合作伙伴三星、Globalfoundries打造采用GAA技術(shù)的5nm電晶體SEM影像圖

三星重申計畫在今年下半年開始使用EUV微影技術(shù)實現(xiàn)量產(chǎn)的計劃，它將采用其7nm Low Power Plus制程進行制造。三星預計將成為第一家將業(yè)界多年來寄予厚望的EUV投入商業(yè)化生產(chǎn)的晶片制造商。臺積電和Globalfoundries宣布計畫于2019年開始使用EUV進行商業(yè)化生產(chǎn)。

雖然微影工具供應商ASML和先進晶片制造商們證實能夠克服多年來困擾EUV發(fā)展的光源問題，但以商用量產(chǎn)部署EUV所需的支援技術(shù)仍在開發(fā)和調(diào)整之中。

Samsung Foundry首席工程師Yongjoo Jeon表示，三星將使用內(nèi)部開發(fā)的EUV光罩檢測工具。對于三星來說，這是一個重要的優(yōu)勢，因為還沒有類似的商業(yè)工具被開發(fā)出來，Jeon補充道。

Jeon表示，三星將率先部署EUV，但是在未采用保護EUV光罩免受顆粒污染的防塵薄膜情況下，這是另一項仍在開發(fā)中的技術(shù)。Jeon說，三星在EUV薄膜開發(fā)方面正取得進展，而且他相信該公司最終可將該技術(shù)部署在自家EUV的生產(chǎn)過程中。

三星也在開發(fā)EUV微影光阻劑，并有望在今年稍晚達到大規(guī)模量產(chǎn)要求的目標良率，Jeon說。

三星的制程技術(shù)藍圖還包括2019年的5nm FinFET和2020年的4nm FinFET生產(chǎn)制程。