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三星電子(Samsung Electronics)計劃于2021年量產FinFET晶體管架構的后繼產品——采用3納米(nm)制程節點的環繞式閘極(gate-all-around;GAA)晶體管。在上周二(5月22日)舉行的年度代工技術論壇上，這家韓國巨擘重申將在今年下半年使用極紫外光(EUV)微影開始7nm生產的計劃。

自2000年代初以來，三星和其他公司一直在開發GAA技術。GAA晶體管是場效晶體管(FET)，在通道的四個側面都有一個閘極，用于克服FinFET的實體微縮和性能限制，包括供電電壓。

Samsung Foundry市場副總裁Ryan Sanghyun Lee表示，自2002年以來，三星專有的GAA技術被稱為多橋通道FET (MBCFET)。據該公司介紹，MCBFET使用納米片元件來增強閘極控制，顯著提高晶體管的性能。

三星去年曾經說計劃在2020年開始使用4nm節點的GAA晶體管。然而，業界觀察家預計GAA要到2022年之后才能投產。

Gartner的代工廠研究副總裁Samuel Wang預計，三星將在2022年左右正式量產GAA晶體管。Wang說：「但看起來他們的進展速度比預期更快。」

Kevin Krewell 說：「三星的發展藍圖十分積極，我知道他們在EUV上進展迅速，但也在這方面設置了很高的門檻。」

但是，Krewell補充說：「仍然有其他轉寰辦法，而且時間表可能有所變動。」

去年6月，IBM與其研究聯盟合作伙伴三星和Globalfoundries在日本京都舉辦的2017年超大型集成電路技術和電路會議專題討論會(2017 Symposia on VLSI Technology and Circuits conference)上，描述他們為基于堆棧納米片制造5nm GAA晶體管而開發的程。據了解，包括英特爾(Intel)和臺積電(TSMC)等其他芯片制造商正在開發越FinFET但類似于GAA FET的自家下一代晶體管。

GAA, IBM IBM和合作伙伴三星、Globalfoundries打造采用GAA技術的5nm晶體管SEM影像圖(來源：IBM)

三星重申計劃在今年下半年開始使用EUV微影技術實現量產的計劃，它將采用其7nm Low Power Plus制程進行制造。三星預計將成為第一家將業界多年來寄予厚望的EUV投入商業化生產的芯片制造商。臺積電和Globalfoundries宣布計劃于2019年開始使用EUV進行商業化生產。

雖然微影工具供應商ASML和先進芯片制造商們證實能夠克服多年來困擾EUV發展的光源問題，但以商用量產部署EUV所需的支援技術仍在開發和調整之中。

Samsung Foundry首席工程師Yongjoo Jeon表示，三星將使用內部開發的EUV光罩檢測工具。對于三星來說，這是一個重要的優勢，因為還沒有類似的商業工具被開發出來，Jeon補充道。

Jeon表示，三星將率先部署EUV，但是在未采用保護EUV光罩免受顆粒污染的防塵薄膜情況下，這是另一項仍在開發中的技術。 Jeon說，三星在EUV薄膜開發方面正取得進展，而且他相信該公司最終可將該技術部署在自家EUV的生產過程中。

三星也在開發EUV微影光阻劑，并有望在今年稍晚達到大規模量產要求的目標良率，Jeon說。

三星的制程技術藍圖還包括2019年的5nm FinFET和2020年的4nm FinFET生產制程。

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