最新技术竞赛超车台积电？ 三星宣布3奈米GAA技术成功流片

南韩科技大厂三星电子打算在2030年成为全球系统半导体龙头，并採用极紫外光（EUV）微影技术，打算在10年内超越同为晶圆代工领域的竞争对手台积电， 3奈米制程就採用环绕闸极技术（Gate-All-AroundGAA），并在今年3月于IEEE 国际积体电路会议公布3奈米制程GAA技术细节。最新消息指出，三星的3奈米制程已经成功流片。

GAA技术拥有更好的静电特性，可满足某些栅极宽度的需求，并有2种架构，一种是採用奈米线做为电晶体鳍片的GAAFET，另外一种则是採用CMOS、以奈米片形式的较厚鳍片的多桥通道场效应电子电晶体 MBCFET，一般大多是以GAAFET来描述，以及2款基于奈米片设计的3GAAE和3GAAP。

GAAFET早在1988年就问世，该种设计更有效扩张接触面积，理论上让性能与功耗大幅改善，但在当时电晶体通道只能加宽1或2倍，精度难以控制，甚至使得效率变差，导致同为多重闸道 3D 电晶体的鳍式场效电晶体(FinFET)，更早一步被业界踏入先进制程领域广为使用。

三星当时表示，与该公司的7奈米LPP制程相比，3GAAE制程可以在同样功耗下提高性能30%，或是在同样频率下降低功耗50%，电晶体密度提升80%。三星预计MBCFET将在2022年投产。

台积电则是在日前的技术论坛强调，3奈米制程发展顺利，将照时程于 2022 下半年量产。

据《新浪财经》报导，三星3奈米正式流片 (Tape Out)，主要是与新思科技 (Synopsys) 合作，加速为 GAA技术提供最佳化解决方案，因为三星3奈米与台积电、英特尔目前採用的FinFET架构不同，需要新设计与认证工具，所以採用Fusion Design Platform，该制程设计套件（PDK） 于 2019 年 5 月发布，并在2020 年通过制程技术认证。

预料三星3奈米制程GAA技术将运用在高效能运算 (HPC)、5G、通讯、AI等应用领域上。

三星代工设计技术团队副总裁 Sangyun Kim指出，三星代工是推动下一阶段行业创新的核心，三星不断发展新的技术制程，满足专业和广泛市场应用不断增长的需求，并受惠于与新思科技合作，Fusion Design Platform 加速准备以有效实现 3奈米制程技术承诺，证明关键联盟的优势。

至于台积电，GAA技术将进展到2奈米制程CMOS开始导入，目前正以3奈米制程维持FinFET架构，将重点放在 2 奈米以外节点，以及3D电晶体、新记忆体以及low-R interconnect 等领域，为各项技术平台创造发展基础，并且加强Fab 12 的研发N3、N2甚至更高阶的先进制程节点。