臺(tái)積電4月份揭秘3nm工藝：與三星關(guān)鍵決戰(zhàn)開始

日前，臺(tái)積電宣布2020年的資本開支是150到160億美元，其中80%將投向先進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)增，包括7nm、5nm及3nm。這次說(shuō)法會(huì)上臺(tái)積電沒(méi)有公布3nm工藝的情況，因?yàn)樗麄?月份會(huì)有專門的發(fā)布會(huì)，會(huì)公開3nm工藝的詳情。

臺(tái)積電的3nm工藝技術(shù)最終選擇什么路線，對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)很重要，因?yàn)槟壳澳軌蛏钊氲?nm節(jié)點(diǎn)的就剩下臺(tái)積電和三星了，其中三星去年就搶先宣布了3nm工藝，明確會(huì)放棄FinFET晶體管，轉(zhuǎn)向GAA環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)。

具體來(lái)說(shuō)，三星的3nm工藝分為3GAE、3GAP，后者的性能更好，不過(guò)首發(fā)的是第一代GAA晶體管工藝3GAE。根據(jù)官方說(shuō)法，基于全新的GAA晶體管結(jié)構(gòu)，三星通過(guò)使用納米片設(shè)備制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET，多橋-通道場(chǎng)效應(yīng)管)，該技術(shù)可以顯著增強(qiáng)晶體管性能，主要取代FinFET晶體管技術(shù)。

此外，MBCFET技術(shù)還能兼容現(xiàn)有的FinFET制造工藝的技術(shù)及設(shè)備，從而加速工藝開發(fā)及生產(chǎn)。

在2019年的日本SFF會(huì)議上，三星還公布了3nm工藝的具體指標(biāo)，與現(xiàn)在的7nm工藝相比，3nm工藝可將核心面積減少45%，功耗降低50%，性能提升35%。

三星計(jì)劃在2030年前投資1160億美元打造半導(dǎo)體王國(guó)，由于在7nm、5nm節(jié)點(diǎn)上都要落后于臺(tái)積電，所以三星押注3nm節(jié)點(diǎn)，希望在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上超越臺(tái)積電成為第一大晶圓代工廠，因此三星對(duì)3GAE工藝寄予厚望，最快會(huì)在2021年就要量產(chǎn)。

至于臺(tái)積電，在3nm節(jié)點(diǎn)他們也大舉投資，去年宣布斥資195億美元建設(shè)3nm工廠，2020年會(huì)正式開工，不過(guò)技術(shù)細(xì)節(jié)一直沒(méi)有透露，尤其是臺(tái)積電是否會(huì)像是三星那樣選擇GAA晶體是會(huì)繼續(xù)改進(jìn)FinFET晶體管，這兩種技術(shù)路線會(huì)影響未來(lái)很多高端芯片的選擇。