三星GAA電晶體技術演進:從3奈米到1.4奈米的技術路徑

三星電子是全球首家量產GAA(全環繞閘極)電晶體的晶圓代工廠,其3奈米製程採用第一代GAA架構(命名為MBCFET)。以下是三星GAA技術的演進路徑。

GAA vs FinFET

在FinFET架構中,閘極從三面包覆通道;而在GAA架構中,通道變成水平奈米片,閘極從四面八方完全包覆通道。這種設計能更有效地控制漏電,提升電晶體的開關特性。

三星的MBCFET(Multi-Bridge Channel FET)採用奈米片結構,相較於FinFET,在相同功耗下效能提升23%,或相同效能下功耗降低45%。

技術演進路徑

  • SF3(3奈米):第一代GAA,2022年量產,奈米片寬度可調,優化功耗與效能平衡
  • SF2(2奈米):第二代GAA,2026年量產,奈米片數量從3片增至4片,驅動電流提升
  • SF1.4(1.4奈米):第三代GAA,規劃2027年風險試產,導入背面供電技術

三星計劃在SF1.4製程導入背面供電網絡(BSPDN),將電源線移至晶片背面,可進一步提升效能10-15%。