三星3纳米GAA制程 MBCFET为技术亮点

三星电子(Samsung Electronics)成功量产3纳米环绕式闸极(GAA)制程，同时也成功实现纳米片(nanosheet)结构的多桥通道场效晶体管(MBCFET)技术。事实上，MBCFET已超出外界预期的纳米线(nanowire)结构，跳级成功不仅显现三星对自家GAA技术的自信，未来三星或将以此「技术优势」为卖点，争取客户订单。

特别的是，韩媒ET News指出，虽然三星此次采MBCFET技术，但不代表三星会弃用纳米线结构。监于三星IC设计客户想要的GAA结构都不尽相同，三星之后较可能采双轨策略，依客户要求决定使用纳米线或纳米片结构。

从技术方面浅谈，目前主流的FinFET结构中，鳍片为固定宽度，但在业界陆续引进极紫外光(EUV)制程后，FinFET太细、高的「鳍」难以维持直立形状，且愈来愈细的闸极对通道的控制能力不足，鳍状通道底部就容易成为漏电流的来源。

相较FinFET由闸极三面环绕组成通道，GAA中则是被闸极给四面包围，有助于强化供电、通道控制能力。现今主要的GAA结构中，最常见的就是将通道做成纳米线或纳米片形状，然而纳米线技术下的通道、闸极接合面小，在电力控制方面有其极限。

纳米片结构则能形成一条更宽的有效通道，并兼具调整通道宽度的弹性，设计上更加自由，加上闸极与通道间的接合面增加，也拥有更佳的通道控制能力。三星将纳米片结构命名为MBCFET(Multi Bridge Channel FET)。

综上而言，三星抢先业界量产3纳米GAA时，一并曝光的MBCFET制程也引起业界注意，三星成功地实现更进阶的MBCFET技术，或也侧面证明三星GAA技术实力已达一定水准。

此次三星公布的3纳米GAA制程，是三星第一代GAA制程(GAE)，相较既有的5纳米FinFET制程，GAE可以降低45%功耗，提高23%效能，并能减少16%面积。另外，三星也剧透第二代GAA制程(GAP)消息，预计与既有的5纳米FinFET制程相比，GAP将减少50%功耗，提高30%效能，并减少35%面积。

值得注意的是，据韩媒Edaily援引市调机构Omdia预测，2022年内可望出现3纳米产品的销售额，且2024年3纳米销售额有望超过5纳米制程。之后有望连带拉动三星晶圆代工事业部营收。此外，三星目标是到2026年时确保300家以上IC设计客户，三星3纳米制程的良率数字能否稳健提升，将成发展关键。

责任编辑：张兴民