三星3nm工藝良品率堪憂 韓媒稱其不足60%
據(jù)韓媒DealSite報道，三星電子的3nm工藝良品率堪憂，目前仍在50%左右徘徊，尚未達到60%。
自三星2022年6月宣布量產(chǎn)3nm工藝以來，關(guān)于其良率的報道眾說紛紜，2023年5月，三星宣稱其3nm良率可達60~70%，7月，機構(gòu)Hi Investment & Securities也稱三星3nm良率達60%，但在10月，另一家韓媒Chosunbiz稱三星3nm良率僅約50%，并且在今年1月補充稱，三星計劃在半年內(nèi)將第二代3nm制程的良率提升至60%以上。
三星3nm良品率低的主要問題在于其GAA工藝依舊不夠穩(wěn)定，這直接影響了良品率的提升。
據(jù)悉，GAA（Gate-All-Around FET）是一種全環(huán)繞柵極晶體管，被廣泛認為是鰭式結(jié)構(gòu)的下一代接任者，實現(xiàn)了柵極對通道之間的四面環(huán)繞，每一面都有接觸，與通道的接觸面積更大，因此能實現(xiàn)相比FinFET更好的開關(guān)控制，解決大部分可能的電流泄漏，并且GAA的溝道控制能力更強，尺寸可以進一步微縮。
此外，GAA的設(shè)計靈活性對設(shè)計技術(shù)協(xié)同優(yōu)化非常有利，有助于實現(xiàn)更好的PPA優(yōu)勢。
而目前主流的FinFET工藝（鰭式場效應(yīng)晶體管）在制程微縮到5nm之后，基本就已經(jīng)達到了物理極限，鰭片距離太近、漏電重新出現(xiàn)，物理材料的極限都讓3D FinFET晶體管難以為繼。
GAA工藝代替FinFET工藝可以說是必然過程。
也因此，為了奪回“代工份額第一”稱號的三星在GAA工藝上下了重注，不僅率先投產(chǎn)，還聲稱三星的3nmGAA技術(shù)采用了寬通道的納米片，與采用窄通道納米線的GAA 技術(shù)相比能提供更高的性能和能耗比。
在3nmGAA技術(shù)上， 三星調(diào)整了納米晶體管的通道寬度，優(yōu)化功耗和性能，與其5nm工藝相比，第一代3nmGAA工藝可以使功耗降低45%，性能提升23%，芯片面積減少16%；而第二代3nmGAA工藝則使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面積減少35%。
但想象很美好，現(xiàn)實卻很殘酷，GAA工藝所面臨的更加復(fù)雜的難題似乎并不是那么容易解決的，2022年宣布量產(chǎn)3nmGAA的三星，直到今天也無法解決良品率問題，甚至在此前報道中影響了自家Exynos 2500芯片的投產(chǎn)。
反觀是其最大競爭對手的臺積電，在其3nm節(jié)點依舊穩(wěn)扎穩(wěn)打的改進FinFET工藝，并且憑借良好的性能和成熟的工藝，不僅拿下了蘋果的訂單，還為其GAA工藝爭取到了更多時間。
根據(jù)報道，臺積電已經(jīng)在2nm制程研發(fā)中已取得重大突破，將切入GAA技術(shù)，并在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。
只能說，留給三星的時間不多了，如果今年依舊無法改善3nmGAA的良品率問題，錯失高通和聯(lián)發(fā)科的3nm芯片代工訂單，那就只能提前祈禱自己能憑借在GAA工藝上積攢的經(jīng)驗，在2nm節(jié)點和臺積電大決戰(zhàn)了。
自三星2022年6月宣布量產(chǎn)3nm工藝以來，關(guān)于其良率的報道眾說紛紜，2023年5月，三星宣稱其3nm良率可達60~70%，7月，機構(gòu)Hi Investment & Securities也稱三星3nm良率達60%，但在10月，另一家韓媒Chosunbiz稱三星3nm良率僅約50%，并且在今年1月補充稱，三星計劃在半年內(nèi)將第二代3nm制程的良率提升至60%以上。
三星3nm良品率低的主要問題在于其GAA工藝依舊不夠穩(wěn)定，這直接影響了良品率的提升。
據(jù)悉，GAA（Gate-All-Around FET）是一種全環(huán)繞柵極晶體管，被廣泛認為是鰭式結(jié)構(gòu)的下一代接任者，實現(xiàn)了柵極對通道之間的四面環(huán)繞，每一面都有接觸，與通道的接觸面積更大，因此能實現(xiàn)相比FinFET更好的開關(guān)控制，解決大部分可能的電流泄漏，并且GAA的溝道控制能力更強，尺寸可以進一步微縮。
此外，GAA的設(shè)計靈活性對設(shè)計技術(shù)協(xié)同優(yōu)化非常有利，有助于實現(xiàn)更好的PPA優(yōu)勢。
而目前主流的FinFET工藝（鰭式場效應(yīng)晶體管）在制程微縮到5nm之后，基本就已經(jīng)達到了物理極限，鰭片距離太近、漏電重新出現(xiàn)，物理材料的極限都讓3D FinFET晶體管難以為繼。
GAA工藝代替FinFET工藝可以說是必然過程。
也因此，為了奪回“代工份額第一”稱號的三星在GAA工藝上下了重注，不僅率先投產(chǎn)，還聲稱三星的3nmGAA技術(shù)采用了寬通道的納米片，與采用窄通道納米線的GAA 技術(shù)相比能提供更高的性能和能耗比。
在3nmGAA技術(shù)上， 三星調(diào)整了納米晶體管的通道寬度，優(yōu)化功耗和性能，與其5nm工藝相比，第一代3nmGAA工藝可以使功耗降低45%，性能提升23%，芯片面積減少16%；而第二代3nmGAA工藝則使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面積減少35%。
但想象很美好，現(xiàn)實卻很殘酷，GAA工藝所面臨的更加復(fù)雜的難題似乎并不是那么容易解決的，2022年宣布量產(chǎn)3nmGAA的三星，直到今天也無法解決良品率問題，甚至在此前報道中影響了自家Exynos 2500芯片的投產(chǎn)。
反觀是其最大競爭對手的臺積電，在其3nm節(jié)點依舊穩(wěn)扎穩(wěn)打的改進FinFET工藝，并且憑借良好的性能和成熟的工藝，不僅拿下了蘋果的訂單，還為其GAA工藝爭取到了更多時間。
根據(jù)報道，臺積電已經(jīng)在2nm制程研發(fā)中已取得重大突破，將切入GAA技術(shù)，并在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。
只能說，留給三星的時間不多了，如果今年依舊無法改善3nmGAA的良品率問題，錯失高通和聯(lián)發(fā)科的3nm芯片代工訂單，那就只能提前祈禱自己能憑借在GAA工藝上積攢的經(jīng)驗，在2nm節(jié)點和臺積電大決戰(zhàn)了。
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