三星電子(Samsung Electronics)計(jì)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(diǎn)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(guó)巨擘重申將在今年下半年使用極紫外光(EUV)微影開(kāi)始7nm生產(chǎn)的計(jì)劃。

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

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

三星去年曾經(jīng)說(shuō)計(jì)劃在2020年開(kāi)始使用4nm節(jié)點(diǎn)的GAA電晶體。然而，業(yè)界觀察家預(yù)計(jì)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(yù)計(jì)，三星將在2022年左右正式量產(chǎn)GAA電晶體。Wang說(shuō)：「但看起來(lái)他們的進(jìn)展速度比預(yù)期更快。」

Kevin Krewell 說(shuō)：「三星的發(fā)展藍(lán)圖十分積極，我知道他們?cè)贓UV上進(jìn)展迅速，但也在這方面設(shè)置了很高的門(mén)檻。」

但是，Krewell補(bǔ)充說(shuō)：「仍然有其他轉(zhuǎn)寰辦法，而且時(shí)間表可能有所變動(dòng)。」

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(huì)議專(zhuān)題討論會(huì)(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(kāi)發(fā)的程。據(jù)了解，包括英特爾(Intel)和臺(tái)積電(TSMC)等其他晶片制造商正在開(kāi)發(fā)越FinFET但類(lèi)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(jì)畫(huà)在今年下半年開(kāi)始使用EUV微影技術(shù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的計(jì)劃，它將采用其7nm Low Power Plus制程進(jìn)行制造。三星預(yù)計(jì)將成為第一家將業(yè)界多年來(lái)寄予厚望的EUV投入商業(yè)化生產(chǎn)的晶片制造商。臺(tái)積電和Globalfoundries宣布計(jì)畫(huà)于2019年開(kāi)始使用EUV進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。

雖然微影工具供應(yīng)商ASML和先進(jìn)晶片制造商們證實(shí)能夠克服多年來(lái)困擾EUV發(fā)展的光源問(wèn)題，但以商用量產(chǎn)部署EUV所需的支援技術(shù)仍在開(kāi)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(kāi)發(fā)的EUV光罩檢測(cè)工具。對(duì)于三星來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫€沒(méi)有類(lèi)似的商業(yè)工具被開(kāi)發(fā)出來(lái)，Jeon補(bǔ)充道。

Jeon表示，三星將率先部署EUV，但是在未采用保護(hù)EUV光罩免受顆粒污染的防塵薄膜情況下，這是另一項(xiàng)仍在開(kāi)發(fā)中的技術(shù)。Jeon說(shuō)，三星在EUV薄膜開(kāi)發(fā)方面正取得進(jìn)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(guò)程中。

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

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