三星计划2021年量产采用3nm制程节点的GAA电晶体澳

2019-11-27 07:38 来源:未知

自2000年代初以来,三星和其他公司一直在开发GAA技术。GAA电晶体是场效电晶体,在通道的四个侧面都有一个闸极,用于克服FinFET的实体微缩和性能限制,包括供电电压。

科技世界网     发布时间:2017-05-10    台积电将与竞争对手Globalfoundries/三星联盟公开比拚7奈米制程技术细节… 在一场将于12月举行的技术研讨会上,晶圆代工大厂台积电将与竞争对手Globalfoundries、三星结成的夥伴联盟,公开比较7奈米制程技术的细节;后三家厂商的制程技术将会采用极紫外光微影已达成令人印象深刻的进展,不过因为EUV量产方面遭遇的挑战,台积电看来会是率先让7奈米制程上市的半导体厂商。 2016年度国际电子元件会议(InternaTIonal Electron Devices MeeTIng,IEDM)将于12月3日在美国旧金山举行;在该会议的一份摘要简介上,Globalfoundries与三星声称,藉由采用EUV,他们能为FinFET提供前所未有的:“最紧密多晶矽间距以及金属化间距。” 上述的间距超越了英特尔在8月份发表其10奈米制程时声称的56奈米电晶体闸极间距;当时Intel声称该间距在10奈米节点领先业界,并计划在明年量产。产业观察家则认为,台积电与三星还是可能会领先英特尔,因为后者已经延缓了发表新制程技术的速度,因为要追随摩尔定律(Moore’s Law)的脚步,变得越来越复杂且代价高昂。 至于台积电则将在今年的IEDM介绍采用浸润式步进机(immersion stepper)在其7奈米制程节点生产的0.027μm见方 SRAM测试单元;该256Mit、6电晶体SRAM号称具备迄今最小的单元尺寸,而且支援:“耗电仅0.5V的完整读/写功能。” 上述摘要呼应了台积电在9月份于美国矽谷的一场会议上对7奈米节点的首度着墨,表示该制程将会:“提供比台积电商业化16奈米FinFET制程高三倍以上的电晶体闸极密度,以及速度的提升或功耗的降低。” 市场研究机构VLSI Research总裁G. Dan Hutcheson表示:“7奈米制程显然是今年度IEDM的主角;关键讯息是,摩尔定律还未停止脚步,因为客户还在准备朝7奈米迈进。” 三星在不久前发表其10奈米制程,表示将跳过一个采用目前浸润式微影技术的7奈米节点版本,不过将会推出采用EUV的7奈米节点,目标是在2018年底以前量产;而台积电则表示,该公司至少会在2017年限量生产采用浸润式步进机的7奈米制程。 最终结果是,在18个月之后,IC设计业者会看到至少三种不同的7奈米制程,包括台积电与Globalfoundries分别推出的浸润式微影版本,以及Globalfoundries与三星联盟开发的EUV版本;英特尔尚未发表其7奈米制程细节,但预期电晶体密度将继续上升、每电晶成本还会进一步下降。 根据IEDM的摘要,Globalfoundries与三星的7奈米节点为了加速讯号传输,将采用一个厚应变松弛缓冲虚拟基板(strain-relaxed buffer virtual substrate)上的双应变通道,结合张力应变(tensile-strained) NMOS与压缩应变(compressively strained) SiGe PMOS之强化,将电流分别拉升11%与20%;这种方法应用创新的沟槽式磊晶(trench epitaxy),将大幅扩展的接触区域电阻最小化。 Globalfoundries在9月份时表示,该公司已经自行开发了采用浸润式步进机的7奈米制程,预计2018年量产;但该公司当时并未提及是否仍与三星在EUV版本上进行合作。Globalfoundries一位发言人表示,浸润式7奈米制程将达到1,700万电晶体闸极/每平方mm的逻辑密度。 IEDM的摘要指出,台积电的7奈米制程将采用提升的源/汲极磊晶制程,收紧电晶体通道并仅减少寄生效应,此外采用创新的接触方法以及铜/low-k互连架构,具备不同的金属间距与堆叠特性。 晶片制造商之间的竞争日益白热化而且差距缩小,最新的市场变化显示,台积电与Globalfoundries/三星具备超越晶片产业龙头英特尔成为制程技术领先者的态势。而在近期之内,只有少数厂商能继续负担得起追随摩尔定律脚步所需的成本,估计应用于7奈米以下的EUV设备成本超越1亿美元。 然而,EUV的晶圆产能、良率与可靠度仍远未达到量产要求;对此Hutcheson预期,相关问题可望在接下来两年解决:“比起四重图形(quad patterning),EUV已经具备量产价值,接下来两年该系统将会在晶圆厂进行测试,使其达到生产价值。”

Samsung Foundry市场副总裁Ryan Sanghyun Lee表示,自2002年以来,三星专有的GAA技术被称为多桥通道FET 。据该公司介绍,MCBFET使用纳米片元件来增强闸极控制,显著提高电晶体的性能。

三星重申计画在今年下半年开始使用EUV微影技术实现量产的计划,它将采用其7nm Low Power Plus制程进行制造。三星预计将成为第一家将业界多年来寄予厚望的EUV投入商业化生产的晶片制造商。台积电和Globalfoundries宣布计画于2019年开始使用EUV进行商业化生产。

虽然微影工具供应商ASML和先进晶片制造商们证实能够克服多年来困扰EUV发展的光源问题,但以商用量产部署EUV所需的支援技术仍在开发和调整之中。

Kevin Krewell说:“三星的发展蓝图十分积极,我知道他们在EUV上进展迅速,但也在这方面设置了很高的门槛。”

Jeon表示,三星将率先部署EUV,但是在未采用保护EUV光罩免受颗粒污染的防尘薄膜情况下,这是另一项仍在开发中的技术。Jeon说,三星在EUV薄膜开发方面正取得进展,而且他相信该公司最终可将该技术部署在自家EUV的生产过程中。

但是,Krewell补充说:“仍然有其他转寰办法,而且时间表可能有所变动。”

TAG标签:
版权声明:本文由澳门金莎娱乐网站发布于电工电气,转载请注明出处:三星计划2021年量产采用3nm制程节点的GAA电晶体澳