三星 Foundry 在 5 月 9 日的以色列半導(dǎo)體展會(huì) ChipEx2023 上公布了旗下 3nm GAA MBCFET 技術(shù)的最新進(jìn)展以及對(duì) SRAM 設(shè)計(jì)的影響。

3納米GAA MBCFET的優(yōu)越性

GAA指的是晶體管的結(jié)構(gòu)。晶體管是電子電路的組成部分，起到開關(guān)的作用，也就是當(dāng)門極施加電壓時(shí)，電流在源極和漏極之間通過(guò)通道流動(dòng)。

在晶體管設(shè)計(jì)的優(yōu)化過(guò)程中，有三個(gè)關(guān)鍵變量：性能、功耗和面積（PPA）。晶體管制造商一直在不斷追求更高的性能、更低的功耗要求和更小的面積。

隨著晶體管尺寸的縮小，它們的結(jié)構(gòu)也從平面晶體管發(fā)展到鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FinFET），然后發(fā)展到GAA，以克服一些限制，例如短通道效應(yīng)，即源極和漏極之間的距離縮短導(dǎo)致漏電流。

作為行業(yè)的領(lǐng)先者，三星從21世紀(jì)初開始研究GAA晶體管結(jié)構(gòu)，并于2017年開始開發(fā)適用于3納米級(jí)工藝的GAA晶體管。隨后，在2022年開始使用世界上首個(gè)3納米GAA MBCFET?工藝進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

三星表示，相較 FinFET，MBCFET 提供了更好的設(shè)計(jì)靈活性：在傳統(tǒng)的 FinFET 結(jié)構(gòu)中，柵極所包裹的鰭片高度是無(wú)法調(diào)整的；而 MBCFET 則將鰭片橫向堆疊在一起，所以納米片的高度可以自行調(diào)整，能提供相對(duì) FinFET 更多的通道寬度選擇。

 
MBCFET 的這一特性為 SRAM 單元設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性，可以在 PMOS 和 NMOS 之間形成最佳平衡。