據悉,臺積電3納米將繼續采取目前的FinFET晶體管技術。
這意味著臺積電確認了3納米工藝并非FinFET技術的瓶頸,甚至還非常有自信能夠在相同的FinFET技術下,在3納米制程里取得水準以上的良率。這也代表著臺積電的微縮技術遠超過其他的芯片制造商。
當制程下探,電路無可避免的會遭遇到控制的困難,產生如漏電、電壓不穩定等的短通道效應(Short-channel Effects)。而為了有效抑制短通道效應,盡可能的增加電路的面積,提高電子流動的穩定性,就是半導體制造業者重要的考量,而鰭式晶體管(FinFET)架構就因此而生。
FinFET運用立體的結構,增加了電路閘極的接觸面積,進而讓電路更加穩定,同時也達成了半導體制程持續微縮的目標。但這個立體結構的微縮也非無極限,一但走到了更低的制程之后,必定要轉采其他的技術,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(Gate-All-Around,GAA)的技術,作為他們FinFET之后的接班制程;無獨有偶,目前的半導體龍頭英特爾(Intel),也在不久前宣布,將投入GAA技術的開發,并預計在2023年推出采用GAA制程技術的5納米芯片。
由于世界前兩大的半導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,因為至3納米制程,FinFET晶體管就可能面臨瓶頸,必須被迫進入下個世代。
唯獨臺積電,仍將在3納米世代延續FinFET晶體管的技術。進入3納米世代,也因此他們不用變動太多的生產工具,也能有較具優勢的成本結構。而對客戶來說,也將不用有太多的設計變更,也有助于客戶降低生產的成本。若最終的產品性能還能與競爭對手平起平坐,那臺積電可能又將在3納米產品世代再勝一籌。
尤其是對客戶來說,在先進制程的開發里變更設計,無論是改變設計工具或者是驗證和測試的流程,都會是龐大的成本,時間和金錢都是。因此若能維持當前的設計體系,對臺積電和客戶來說,都會是個雙贏局面。
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