[新闻术语]与半导体线宽竞赛一同受到关注的“GAA技术”

by Jo Inkyung

Published 27 Jan.2023 14:55(KST)

Updated 27 Jan.2023 15:26(KST)

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[亚洲经济记者 Jo Inkyung] 全球晶圆代工（半导体代工）市场排名第一的台湾台积电（TSMC）与第二名三星电子，围绕先进制程——3纳米（nm，1nm为十亿分之一米）半导体量产展开正式竞争。市占率大约相差3倍的三星电子，将追击台积电的核心竞争力锁定在“全环绕栅极（GAA·Gate All Around）”技术上。

据相关业界介绍，此前在纳米级半导体生产中，主要采用三维结构的鳍式场效应晶体管（FinFET）工艺。FinFET技术基于“电流通道越宽效率越高”的理念，通过让栅极与沟道在上表面和左、右两侧三面接触，构成三维结构，从而扩大接触面积，相比传统平面结构进一步提升了半导体性能。但随着半导体尺寸不断缩小，更加先进的下一代技术变得必不可少，其结果便是出现了GAA结构：栅极从沟道的上表面、左右两侧面延伸到下表面，四面完全包围，从而能够更加精细地控制半导体电流。

三星电子在去年6月率先在全球范围内应用GAA技术，开始基于3纳米晶圆代工制程量产首批产品。3纳米制程是当前半导体制造工艺中最先进的技术，而采用GAA新技术的3纳米制程代工服务，在全球所有晶圆代工企业中，当时仅三星电子一家提供。台积电则比三星电子晚，在去年12月29日才在台湾工厂启动3纳米晶圆代工量产。

尤其是三星电子在此基础上又加入了自主技术。其采用将沟道制成薄而宽的纳米片（Nanosheet）形态的MBCFET GAA结构，相比一般将沟道制成又窄又长形态的GAA结构，能够实现更高性能、低功耗的半导体设计。公司方面表示，基于GAA的3纳米半导体，与基于FinFET的7纳米半导体相比，功耗约降低50%，性能提升约30%，所需面积也缩小了45%。