Samsung выпустила новое поколение 3-нм полнокольцевого процесса Gate, заняв лидирующие позиции в области GAA-процесса

В последние годы, в условиях жесткой рыночной конкуренции, Samsung сместила фокус своего бизнеса на OEM-производителей логических процессов. На недавнем отделении SFF (Samsung Foundry Forum) в США компания Samsung анонсировала четыре процесса FinFET, охватывающие от 7 до 4 нм. В то же время было выпущено новое поколение 3-нм техпроцесса (GAA). По сравнению с технологией 7 Нм, процесс 3gae от Samsung уменьшит площадь на 45%, снизит энергопотребление на 50% и улучшит производительность на 35%. В Samsung заявили, что первые 3-нм чипы предназначались в основном для смартфонов и других мобильных устройств.

В настоящее время передовой процесс производства полупроводников вышел за пределы 10-нм узла. В прошлом году TSMC лидировала в массовом производстве процесса 7 Нм, но процесса литографии EUV пока нет. Компания Samsung решила напрямую перейти к 7-нм процессу EUV, поэтому она на год отстает от TSMC. Тем не менее, Samsung полна решимости догнать TSMC в 3-нм техпроцессе. Согласно дорожной карте Samsung, они начнут массовое производство по 3-нм техпроцессу в 2021 году, и к этому времени TSMC почти перейдет на 3-нм техпроцесс. Однако TSMC не определила технические детали 3-нм процесса, а это означает, что Samsung заняла лидирующую позицию в процессе GAA.

Райан Санхюн Ли, заместитель генерального директора подразделения Samsung по производству пластин, сказал, что Samsung разрабатывает технологию GAA с 2002 года и производит mbcfet (многомостовые канальные транзисторы) с использованием наночипового оборудования. Эта технология может значительно повысить производительность транзисторов, позволяя осуществлять производство по 3-нм техпроцессу. Однако TSMC также активно продвигает 3-нм техпроцесс. В 2018 году TSMC объявила, что планирует инвестировать 600 миллиардов тайваньских долларов в строительство 3-нм завода, надеясь начать строительство в 2020 году и начать массовое производство уже в конце 2022 года. Сообщается, что 3-нм техпроцесс TSMC вступил в экспериментальную стадию и совершил новый прорыв в технологии GAA. В своем финансовом отчете за первый квартал TSMC отметила, что ее 3-нм технология вступила в стадию комплексной разработки. Фактически, TSMC и Samsung Electronics уже много лет конкурируют в области передовых технологий. В этом году они будут конкурировать в основном по 3-нм технологии. Однако ни TSMC, ни Samsung, ни Intel не упомянули о дорожной карте полупроводникового процесса после 3-нм процесса.

Потому что после того, как ширина линии обработки интегральных схем достигнет 3 нм, они перейдут в категорию мезоскопической физики. Данные показывают, что мезоскопические материалы, с одной стороны, содержат определенное количество частиц, которые невозможно решить только с помощью уравнения Шредингера; С другой стороны, число частиц недостаточно велико, чтобы игнорировать статистические флуктуации. Это приводит к тому, что дальнейшее развитие технологии интегральных схем сталкивается со многими физическими препятствиями. Кроме того, сложно решить проблему энергопотребления, вызванную увеличением тока утечки. Поэтому 3-нм процесс также известен как физический предел полупроводников. Однако за десятилетия, предшествовавшие развитию полупроводниковой промышленности, отрасль неоднократно сталкивалась с так называемой проблемой предела процесса, но эти технические шеи ломались снова и снова. Райан Ли, вице-президент по маркетингу OEM-бизнеса Samsung, также предсказал будущее чипов Samsung: развитие технологии GAA может сделать возможным 2-нм или даже 1-нм техпроцесс. Хотя компания Samsung не уверена, какую структуру она примет, она все же верит, что такая технология появится. Другими словами, Samsung планирует использовать процесс GAA, чтобы бросить вызов физическим ограничениям.