三星沖刺3nm GAA制程，代工相關(guān)的流程設(shè)計(jì)工具已推出
三星正在奮力沖刺3nm制程，希望借此進(jìn)一步縮小與臺(tái)積電的差距。最新的信息顯示，三星旗下晶圓代工事業(yè)部門已和全球電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）巨頭Cadence合作推出了3nm制程相關(guān)開發(fā)工具，加速相關(guān)先進(jìn)制程開發(fā)的軟件程序。相較之下，臺(tái)積電與EDA廠商于5月推出了3nm相關(guān)開發(fā)工具，三星正以三至四個(gè)月的差距緊追在后。
EDA工具在晶圓代工推進(jìn)先進(jìn)制程初期極具重要性，相關(guān)軟件工具能減少IC設(shè)計(jì)客戶設(shè)計(jì)的時(shí)間，能加速產(chǎn)品設(shè)計(jì)定案，讓后續(xù)光罩制作、投片生產(chǎn)順利展開，被業(yè)界視為先進(jìn)制程能成功推進(jìn)的關(guān)鍵因素之一。
業(yè)界形容，相關(guān)工具到位，等于先進(jìn)制程開發(fā)進(jìn)度已達(dá)約三分之一，后續(xù)在客制化應(yīng)用推廣將能更快速推進(jìn)，不過(guò)，完成EDA設(shè)計(jì)之后，后續(xù)實(shí)際生產(chǎn)良率提升，以及客戶接受度是另外兩大重點(diǎn)。
因此，盡管三星在EDA階段僅落后臺(tái)積電三至四個(gè)月，但臺(tái)積電在生產(chǎn)良率與客戶伙伴關(guān)系更具優(yōu)勢(shì)，預(yù)料在3nm競(jìng)賽中，仍會(huì)維持霸主地位。
不過(guò)，需要指出的是，三星的3nm制程工藝采用了全新的環(huán)繞閘極技術(shù)（GAA）技術(shù)，與臺(tái)積電鰭式場(chǎng)效電晶體FinFET架構(gòu)的3nm制程完全不同，所以三星需要新的設(shè)計(jì)和認(rèn)證工具。
Cadence是在美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月8日向三星晶圓代工部門提供3nm環(huán)繞閘極技術(shù)（GAA）代工相關(guān)的流程設(shè)計(jì)工具（PDK），進(jìn)而在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、實(shí)施和物理驗(yàn)證方面提供比現(xiàn)有程序更快的解決方案。
Cadence研發(fā)副總裁Michael Jackson表示，這次與三星合作，開發(fā)出能夠更有效地生成和驗(yàn)證半導(dǎo)體設(shè)計(jì)等的新流程，同時(shí)在新的合作計(jì)劃下，可以期待在半導(dǎo)體生產(chǎn)中更穩(wěn)定使用電力、提高性能等。
不過(guò)，需要指出的是，三星3nm GAA制程流片進(jìn)度是與新思科技（Synopsys）合作，采用了新思科技的Fusion Design Platform。針對(duì)三星3nm GAA制程技術(shù)的物理設(shè)計(jì)套件（PDK）已在2019 年5 月發(fā)表，并2020 年通過(guò)制程技術(shù)認(rèn)證。
半導(dǎo)體業(yè)界人士觀察，若三星搶占GAA工藝量產(chǎn)的先機(jī)，將有機(jī)會(huì)成為吸引全球客戶的有力武器。不過(guò)，臺(tái)積電3nm架構(gòu)仍以FinFET為基礎(chǔ)，并非采用GAA架構(gòu)量產(chǎn)，且臺(tái)積電客戶群遠(yuǎn)多于三星，也反映先投入GAA技術(shù)并非易事，三星則是押注在該架構(gòu)來(lái)爭(zhēng)取超越臺(tái)積電。
三星與Cadence決定在數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、第五代移動(dòng)通訊（5G）相關(guān)半導(dǎo)體領(lǐng)域加快技術(shù)合作。據(jù)悉，對(duì)于開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，三星方面將提供相關(guān)大數(shù)據(jù)，沖刺3nm生產(chǎn)，目標(biāo)達(dá)成明年下半年量產(chǎn)目標(biāo)。
先前Cadence支持臺(tái)積電5nm制程的PCIe 5.0 規(guī)格IP是在今年準(zhǔn)備就緒。至于后續(xù)支持3nm制程的規(guī)格版本預(yù)計(jì)2022年初推出。而三星晶圓代工的進(jìn)度也正計(jì)劃追趕相關(guān)方向。
臺(tái)積電已組成豐富的大同盟，和全球達(dá)到18家以上EDA大廠合作，而三星電子看到相關(guān)聯(lián)盟優(yōu)勢(shì)，也正計(jì)劃將加強(qiáng)各大美國(guó)EDA廠商合作，特別是在3nm相關(guān)技術(shù)在內(nèi)的下一代半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)合作。
