2022.6.23更新
《韓聯社》在6月22日新聞引用知情人士的消息指出，三星電子（Samsung Electronics）有望在下週宣布三奈米製程量產。最終能否搶先台積電一步，還有待觀察。
根據韓國媒體《Business Korea》報導，三星電子（Samsung Electronics）計劃於將來三年內，押注於使用GAA（Gate-All-Around，GAA）技術在3奈米製程，希望能一口氣超越台積電，取得領先地位。
三星已在今年，將GAA技術率先使用在3奈米的製程上，並計畫於2025年，運用GAA技術量產2奈米製程，總投資額將達450萬億韓元。報導也指出，3 奈米的性能和電池效能分別提高了 15% 和 30%，並減少了35%的晶片面積 。
另一方面，台積電則在今年下半年度量產3奈米晶片，採用的是仍較為成熟的FinFET（Fin Field Effect Transistor，FinFET）技術。不過前幾日台積電也在北美技術論壇上提到，將在2025年量產2奈米製程，並同樣採用GAA技術。
綜合看來，雙方在2奈米節點，將會出現明顯勝負。MIC資深分析師兼產品經理鄭凱安指出，2025年將會是雙方競逐的重要時間點。
而GAA、FinFET有哪些差異？GAA、FinFET技術又為何會影響全球半導體戰局呢？
解析FinFET、GAA
FinFET取代的是原先已使用40年的MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor））技術（圖左）。隨著摩爾定律不斷推進，半導體縮小到20奈米以下時，MOSFET 技術開始出現問題。
MOSFET隨著製程推進，半導體兩端的距離會因過近而導致漏電。此外，半導體也僅接觸到閘極的一面（如圖綠色處），當半導體越做越小，接觸面積也越少，意味著對於電流的控制力並未達到最佳效益。
美國加州大學柏克萊分校胡正明、Tsu-Jae King-Liu和Jeffrey Bokor三位教授，共同發明了出FinFE技術，延續了摩爾定律的極限。
從圖中可見，當半導體板直立起來之後，半導體與電晶體的接觸變成三面（如箭頭所示），該技術稱為FinFET，又因為半導體直立如魚鰭，被稱作鰭式（Fin）。
如此一來，即使製程持續微縮，也不會因為過小閘極導致半導體漏電，電流的控制上也能獲得更好的效果。近年來台積電和三星的16、14、10與7奈米製程，都仰賴FinFET技術。
但即使如此，在3奈米製程之下，FinFET技術還是遇到了極限。因此，GAA的誕生，成為還在先進製程領域廝殺的台積電、三星和英特爾的兵家必爭之地。
GAA是一種環狀包覆的架構，讓閘極和電晶體出現四面環繞式的接觸。除了可再次解決漏電問題，更提升電流控制的穩定性。台積電和三星將會在GAA技術的2奈米製程，一分高下。
三星雖搶先採用GAA，但良率仍有待觀察
《Business Korea》在報導中指出，三星雖然在今年六月搶先GAA技術的3奈米試產，但由於良率一直過低，正式量產時程仍持續推遲當中。若能順利量產，將改變現有半導體市場生態，報導認為，未來三年將是關鍵。
鄭凱安也認為，3奈米的良率以及客戶反應，都還有待觀察。不過《Business Korea》也引述台灣媒體報導，指出台積電在3奈米的開發上遇到困難，傳出多次修改技術路線圖。不過，台積電董事長劉德音已在本月的股東常會上表示，目前一切製程都如期進行。
責任編輯：侯品如
