韓國三星發表最新財報時宣布，計劃2022下半年商業化生產全球首創的閘極全環晶體管（Gate-All-Around，GAA）技術芯片。新制程技術與代工龍頭臺積電5納米節點鰭式場效晶體管（FinFET）技術相比，有晶體管密度的優勢。

 

三星代工市場戰略團隊負責人MoonsooKang表示，2022上半年第一代GAA技術，就是3GAAE制程技術將量產，到了下半年開始商業化生產。三星將繼續照計劃開發第二代GAA技術，也就是3GAAP（3nm Gate-All-Around Plus），時間點與三星2021年6月宣布的時程大致相同。

 

三星3納米工藝技術預計有兩種型號3GAAE和3GAAP，基于納米片結構設計，鰭中有多個橫向帶狀線。此納米片設計被研究機構IMEC當成FinFET后續產品而有大量討論，并由IBM與三星和格羅方德（Globalfoundries）合作研究。三星執行副總裁兼代工銷售和營銷主管Charlie Bae表示，將GAA結構用于三星下一代工藝節點，使三星率先打開新智能網絡世界，也加強三星技術領先地位。

 

照技術人員的觀點，GAA技術芯片，在電晶體能提供比FinFET技術有更好靜電特性，滿足某些柵極寬度的需求，這主要表現在增強同等芯片尺寸結構下GAA溝道控制能力，讓芯片尺寸有更微縮的可能性。對比傳統FinFET溝道僅三面被柵極包圍，GAA以納米線溝道設計使溝道整個外輪廓都被柵極完全包覆，代表柵極對溝道的控制性能更好。

 

三星研究人員將全環柵（GAA）晶體管設計的3nm CMOS技術稱為多橋通道（MBC）架構，納米片（nanosheets）水平層制成的溝道完全被柵極結構包圍。三星表示技術有高度可制造性，因利用三星現有約90%的FinFET制造技術，只需少量修改過的光罩。此技術有出色的柵極可控性，比同樣三星FinFET技術高31%，且因納米片通道寬度可透過直接圖像化改變，讓設計有更高靈活性。

 

面對三星3納米制程搶先采用GAA技術，臺積電Gate-all-around FETs（GAAFET）研發仍是發展藍圖的一部分。臺積電先前傳出預計“后N3”制程技術也就是可能N2制程節點使用。有市場人士認為，臺積電處于下一代材料和制程技術的發展階段，新材料和制程技術會在未來多年使用。