Samsung a lancé une nouvelle génération de processus d'anneau complet à porte de 3 nm, gagnant ainsi une position de leader dans le processus GAA

Ces dernières années, dans un environnement de concurrence féroce sur le marché, Samsung a réorienté son activité vers les processus logiques OEM. Lors du récent chapitre américain du SFF (Samsung Foundry Forum), Samsung a annoncé quatre processus FinFET, couvrant 7 Nm à 4 nm. Dans le même temps, une nouvelle génération de processus GAA (Gate All Around) de 3 nm a été lancée. Par rapport à la technologie 7Nm, le processus 3gae de Samsung réduira la surface de 45 %, la consommation d'énergie de 50 % et améliorera les performances de 35 %. Samsung a déclaré que les premières puces 3 nm étaient principalement destinées aux smartphones et autres appareils mobiles.

À l'heure actuelle, le processus avancé de fabrication de semi-conducteurs est entré en dessous du nœud 10 nm. TSMC a pris la tête de la production de masse du procédé 7Nm l'année dernière, mais il n'existe pas de procédé de lithographie EUV. Samsung a choisi d'entrer directement dans le processus EUV 7Nm, c'est donc un an de retard sur TSMC en cours. Cependant, Samsung est déterminé à rattraper TSMC dans le processus 3 nm. Selon la feuille de route de Samsung, ils produiront en masse un processus 3 nm en 2021, et TSMC entrera presque dans le nœud 3 nm à ce moment-là. Cependant, TSMC n'a pas défini les détails techniques du 3 nm, ce qui signifie que Samsung a acquis une position de leader dans le processus GAA.

Ryan SangHyun Lee, directeur général adjoint du marché des fonderies de plaquettes de Samsung, a déclaré que Samsung développait la technologie GAA depuis 2002 et fabriquait du mbcfet (multi-bridge channel fet) en utilisant des équipements à nanopuces. Cette technologie peut améliorer considérablement les performances des transistors, afin de réaliser la fabrication d'un processus en 3 nm. Cependant, TSMC promeut également activement le processus en 3 nm. En 2018, TSMC a annoncé son intention d'investir 600 milliards de dollars NT pour construire une usine de 3 nm, dans l'espoir de commencer la construction en 2020 et de démarrer la production de masse dès la fin de 2022. Il a été rapporté que la technologie de processus TSMC 3 nm était entrée dans la phase expérimentale et avait réalisé une nouvelle percée dans la technologie GAA. TSMC a souligné dans son rapport financier du premier trimestre que sa technologie 3 nm était entrée dans la phase de développement global. En fait, TSMC et Samsung Electronics sont en concurrence sur les technologies de pointe depuis de nombreuses années. Cette année, ils concourront principalement sur la technologie 3 nm. Cependant, ni TSMC, Samsung ni Intel n'ont mentionné la feuille de route du processus de semi-conducteur après 3 nm.

Parce qu'une fois que la largeur de ligne de traitement des circuits intégrés atteint 3 nm, ils entreront dans la catégorie de la physique mésoscopique. Les données montrent que les matériaux mésoscopiques, d'une part, contiennent une certaine quantité de particules, qui ne peuvent être résolues uniquement par l'équation de Schrödinger ; D’un autre côté, le nombre de particules n’est pas suffisamment grand pour ignorer les fluctuations statistiques. Cela fait que le développement ultérieur de la technologie des circuits intégrés se heurte à de nombreux obstacles physiques. De plus, la consommation d'énergie causée par l'augmentation du courant de fuite est également difficile à résoudre. Par conséquent, le processus 3 nm est également connu comme la limite physique des semi-conducteurs. Cependant, au cours des décennies précédant le développement de l'industrie des semi-conducteurs, l'industrie a été confrontée à plusieurs reprises au problème dit des limites de processus, mais ces contraintes techniques ont été brisées à maintes reprises.Ryan Lee, vice-président du marketing de l'activité OEM de Samsung, a également a prédit l'avenir des puces Samsung : le développement de la technologie GAA pourrait rendre possible un processus en 2 nm, voire en 1 nm. Même si Samsung ne sait pas exactement quel type de structure il adoptera, il continue de croire qu'une telle technologie apparaîtra. En d’autres termes, Samsung prévoit d’utiliser le processus GAA pour défier les limites physiques.