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環繞式閘極結構、閘極全環


GAA ( Gate-All-Around),「閘極全環」或稱「環繞式閘極結構」
GAA由IBM提出概念,一種多閘極電晶體,使用一個電極同時控制多個閘極的電晶體。
GAA是當前鰭式場效電晶體(FinFET) 進化版的晶片生產技術;
GAA能對晶片核心進行全新改造與設計,使晶片更小,處理速度更快且更省電,是一項全新的電晶體架構。

目前三星主導 GAA 的3奈米製程,試圖突破台積電在先進製程中的全球霸主地位。

由於 3 奈米已達 FinFET 技術的瓶頸,會出現製程微縮,產生電流控制漏電的物理極限問題,
台積電研發多年的奈米片(Nano Sheet)堆疊關鍵技術,及 EUV 運用經驗,將能使良率提升更順利。
但就算有 EUV 技術加持,但 2 奈米勢必要轉換跑道。

因此,台積電去年成立 2 奈米專案研發團隊,據消息透露2 奈米即將改採全新的 GAA 基礎,使用多橋通道場效電晶體(MBCFET)架構。

若 2 奈米在 2023 年即能投產,就目前台積電公布的製程推進來看,採用 EUV 的 5 奈米良率已快速追上 7 奈米,甚至預期風險試產良率即可到 9 成。

目前台積電已表示,未來 2 奈米研發生產將落腳新竹寶山,將規劃建設 4 個超大型晶圓廠,將成為下一輪半導體大戰主力。