微縮技術(shù)遠(yuǎn)超其他晶圓代工商，臺積電3nm工藝仍會采用FinFET晶體管技術(shù)？
2020/6/6 15:09:33 點(diǎn)擊：
與非網(wǎng) 6 月 5 日訊，據(jù)悉，臺積電 3 納米將繼續(xù)采取目前的 FinFET 晶體管技術(shù)。
這意味著臺積電確認(rèn)了 3 納米工藝并非 FinFET 技術(shù)的瓶頸，甚至還非常有自信能夠在相同的 FinFET 技術(shù)下，在 3 納米制程里取得水準(zhǔn)以上的良率。這也代表著臺積電的微縮技術(shù)遠(yuǎn)超過其他的芯片制造商。
當(dāng)制程下探，電路無可避免的會遭遇到控制的困難，產(chǎn)生如漏電、電壓不穩(wěn)定等的短通道效應(yīng)（Short-channel Effects）。而為了有效抑制短通道效應(yīng)，盡可能的增加電路的面積，提高電子流動的穩(wěn)定性，就是半導(dǎo)體制造業(yè)者重要的考量，而鰭式晶體管（FinFET）架構(gòu)就因此而生。
FinFET 運(yùn)用立體的結(jié)構(gòu)，增加了電路閘極的接觸面積，進(jìn)而讓電路更加穩(wěn)定，同時也達(dá)成了半導(dǎo)體制程持續(xù)微縮的目標(biāo)。但這個立體結(jié)構(gòu)的微縮也非無極限，一但走到了更低的制程之后，必定要轉(zhuǎn)采其他的技術(shù)，否則摩爾定律就會就此打住。
也因此，三星電子（Samsung）在 2019 年就宣布，將在 3 納米制程世代，改采閘極全環(huán)（Gate-All-Around，GAA）的技術(shù)，作為他們 FinFET 之后的接班制程；無獨(dú)有偶，目前的半導(dǎo)體龍頭英特爾（Intel），也在不久前宣布，將投入 GAA 技術(shù)的開發(fā)，并預(yù)計在 2023 年推出采用 GAA 制程技術(shù)的 5 納米芯片。
由于世界前兩大的半導(dǎo)體廠都相繼宣布投入 GAA 的懷抱，因此更讓人篤定，也許 3 納米將會是 GAA 的時代了，因?yàn)橹?3 納米制程，F(xiàn)inFET 晶體管就可能面臨瓶頸，必須被迫進(jìn)入下個世代。
唯獨(dú)臺積電，仍將在 3 納米世代延續(xù) FinFET 晶體管的技術(shù)。進(jìn)入 3 納米世代，也因此他們不用變動太多的生產(chǎn)工具，也能有較具優(yōu)勢的成本結(jié)構(gòu)。而對客戶來說，也將不用有太多的設(shè)計變更，也有助于客戶降低生產(chǎn)的成本。若最終的產(chǎn)品性能還能與競爭對手平起平坐，那臺積電可能又將在 3 納米產(chǎn)品世代再勝一籌。
尤其是對客戶來說，在先進(jìn)制程的開發(fā)里變更設(shè)計，無論是改變設(shè)計工具或者是驗(yàn)證和測試的流程，都會是龐大的成本，時間和金錢都是。因此若能維持當(dāng)前的設(shè)計體系，對臺積電和客戶來說，都會是個雙贏局面。
這意味著臺積電確認(rèn)了 3 納米工藝并非 FinFET 技術(shù)的瓶頸，甚至還非常有自信能夠在相同的 FinFET 技術(shù)下，在 3 納米制程里取得水準(zhǔn)以上的良率。這也代表著臺積電的微縮技術(shù)遠(yuǎn)超過其他的芯片制造商。
當(dāng)制程下探，電路無可避免的會遭遇到控制的困難，產(chǎn)生如漏電、電壓不穩(wěn)定等的短通道效應(yīng)（Short-channel Effects）。而為了有效抑制短通道效應(yīng)，盡可能的增加電路的面積，提高電子流動的穩(wěn)定性，就是半導(dǎo)體制造業(yè)者重要的考量，而鰭式晶體管（FinFET）架構(gòu)就因此而生。
FinFET 運(yùn)用立體的結(jié)構(gòu)，增加了電路閘極的接觸面積，進(jìn)而讓電路更加穩(wěn)定，同時也達(dá)成了半導(dǎo)體制程持續(xù)微縮的目標(biāo)。但這個立體結(jié)構(gòu)的微縮也非無極限，一但走到了更低的制程之后，必定要轉(zhuǎn)采其他的技術(shù)，否則摩爾定律就會就此打住。
也因此，三星電子（Samsung）在 2019 年就宣布，將在 3 納米制程世代，改采閘極全環(huán)（Gate-All-Around，GAA）的技術(shù)，作為他們 FinFET 之后的接班制程；無獨(dú)有偶，目前的半導(dǎo)體龍頭英特爾（Intel），也在不久前宣布，將投入 GAA 技術(shù)的開發(fā)，并預(yù)計在 2023 年推出采用 GAA 制程技術(shù)的 5 納米芯片。
由于世界前兩大的半導(dǎo)體廠都相繼宣布投入 GAA 的懷抱，因此更讓人篤定，也許 3 納米將會是 GAA 的時代了，因?yàn)橹?3 納米制程，F(xiàn)inFET 晶體管就可能面臨瓶頸，必須被迫進(jìn)入下個世代。
唯獨(dú)臺積電，仍將在 3 納米世代延續(xù) FinFET 晶體管的技術(shù)。進(jìn)入 3 納米世代，也因此他們不用變動太多的生產(chǎn)工具，也能有較具優(yōu)勢的成本結(jié)構(gòu)。而對客戶來說，也將不用有太多的設(shè)計變更，也有助于客戶降低生產(chǎn)的成本。若最終的產(chǎn)品性能還能與競爭對手平起平坐，那臺積電可能又將在 3 納米產(chǎn)品世代再勝一籌。
尤其是對客戶來說，在先進(jìn)制程的開發(fā)里變更設(shè)計，無論是改變設(shè)計工具或者是驗(yàn)證和測試的流程，都會是龐大的成本，時間和金錢都是。因此若能維持當(dāng)前的設(shè)計體系，對臺積電和客戶來說，都會是個雙贏局面。
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