三星电子3nm制程将在今年上半年进入投产

三星电子(韩国语：삼성전자 [1] )是韩国最大的电子工业企业，同时也是三星集团旗下最大的子公司。1938年3月三星电子于韩国大邱成立，创始人是李秉喆。副会长是李在镕和权五铉，社长是崔志成，首席执行官是由权五铉、申宗钧、尹富根三位组成的联席CEO。在世界上最有名的100个商标的列表中，三星电子是唯一的一个韩国商标，是韩国民族工业的象征。 [2] 2014年11月12日消息，据国外媒体报道，三星电子已经起诉英伟达，称其侵犯了公司几项半导体相关专利以及投放相关产品的虚假广告。在2014年9月，英伟达曾将三星告上法庭。2019年10月，2019福布斯全球数字经济100强榜位列3位。

近日，据韩国媒体报道，三星电子劳资协议会当天发布内部公告称，劳资双方就全体员工2022年平均薪酬上调9%一事达成一致。

据了解，劳资协议会原本要求的加薪幅度为15%，但在双方就当前经济形势相互协调后达成上调9%的共识，这也是近十年来的最高增幅。三星电子通常在每年3月初发布薪酬谈判结果，此次例外进行了11次谈判，因此推迟了近两个月才公布最终结果。

根据三星电子于4月28日发布的业绩报告，公司在2022年第一季度营业利润为14.12万亿韩元(约合人民币735.26亿元)，同比增长50.5%。销售额为77.78万亿韩元，同比增长18.95%，创下单季最高纪录，超出此前市场预期。

尽管受到俄乌战争、新冠疫情等因素的影响，半导体行业需求依旧呈现出强势的增长势头，作为全球半导体领域龙头企业之一，三星电子的业绩也乘势而起。

日前，三星电子在财报中展望2022年二季度的表现时提到，“将通过在世界上首次量产3nm制程(GAA 3-nano)来提高技术领先地位”。这被外界解读为该公司将在未来几周实现3nm制程量产。而全球最大的晶圆代工厂台积电按计划要到2022年下半年才能量产3nm，在时间上落后于三星电子。

尽管台积电对竞争对手不予置评，但台媒《经济日报》还是为台积电“站台说话”，称三星虽然宣称3nm即将量产，但从晶体管密度、功耗等关键指标看，三星的3nm实际上与台积电的4nm及英特尔的Intel 4(原英特尔7nm)制程相当，且良率可能存在问题。

台媒评论三星，“表面上赢了面子，实际上还是输了里子”。

作为当前全球芯片代工市场的“老二”，三星电子一直希望能在晶圆代工领域超车“老大”台积电。但双方均持续投入，竞争格局近年来并无明显变化，台积电目前仍占据着全球过半份额。

因此，三星电子不得不从制程方面下手，希望通过领先台积电量产更先进的制程，来争夺更多的客户。

4月底，三星电子披露了2022年一季度财报。在提到代工业务时，该公司透露，尽管一季度存在供应等问题，但需求稳定，先进制程的供应有所增长。展望第二季度，该公司表示，将通过在全球率先实现3nm制程量产来提升技术领先地位，还将通过扩大供应，争取包括美国和欧洲公司在内的全球更多客户的新订单。

TechSpot等国外科技媒体指出，三星这一表态代表着该公司正全力准备让使用环绕闸极技术(GAA)架构的3nm制程在今年上半年进入投产阶段，也就是在未来8周内启动量产程序。

台积电的3nm制程也计划在2022年量产，不过是在下半年。

在4月上旬举行的业绩会上，台积电方面透露，采用鳍式场效晶体管(FinFET)架构的3nm依原计划在下半年量产，将是下个大成长节点;2nm制程预计于2025年量产，有望业界领先。

据三星方面透露，相较于该公司目前采用鳍式场效晶体管(FinFET)架构的7nm制程，即将量产的3nm制程可以在0.75伏特以下的低电压环境工作，使整体耗电量降低50%，效能提升30%，芯片体积减少45%。

三星电子自2018年以来首次超越英特尔重回第一，尽管领先优势还不到1%，该公司在2021年的收入增长了28%。英特尔的收入下降了0.3%，市场份额为12.2%，相较于三星的12.3%。在排名前十的半导体厂商中，2021年内增长最快的是AMD和联发科技，两家公司在2021年分别增长了68.6%和60.2%。

三星上周四表示，它有望在本季度(即未来几周内)使用其 3GAE (早期 3 纳米级栅极全能)制造工艺开始大批量生产。该公告不仅标志着业界首个3nm级制造技术，也是第一个使用环栅场效应晶体管(GAAFET)的节点。

三星在财报说明中写道：“通过世界上首次大规模生产 GAA 3 纳米工艺来增强技术领先地位 。”(Exceed market growth by sustaining leadership in GAA process technology,adopt pricing strategies to ensure future investments, and raise the yield and portion of our advanced processe)

三星代工的 3GAE 工艺技术 是该公司首个使用 GAA 晶体管的工艺，三星官方将其称为多桥沟道场效应晶体管 (MBCFET)。

三星大约在三年前正式推出了其 3GAE 和 3GAP 节点。三星表示，该工艺将实现 30% 的性能提升、50% 的功耗降低以及高达 80% 的晶体管密度(包括逻辑和 SRAM 晶体管的混合)。不过，三星的性能和功耗的实际组合将如何发挥作用还有待观察。

理论上，与目前使用的 FinFET 相比，GAAFET 具有许多优势。在 GAA 晶体管中，沟道是水平的并且被栅极包围。GAA 沟道是使用外延和选择性材料去除形成的，这允许设计人员通过调整晶体管通道的宽度来精确调整它们。通过更宽的沟道获得高性能，通过更窄的沟道获得低功耗。这种精度大大降低了晶体管泄漏电流(即降低功耗)以及晶体管性能可变性(假设一切正常)，这意味着更快的产品交付时间、上市时间和更高的产量。此外，根据应用材料公司最近的一份报告，GAAFET 有望将cell面积减少 20% 至 30% 。

说到应用，它最近推出的用于形成栅极氧化物叠层的高真空系统 IMS(集成材料解决方案)系统旨在解决 GAA 晶体管制造的主要挑战，即沟道之间的空间非常薄以及沉积多晶硅的必要性。在很短的时间内在沟道周围形成层栅氧化层和金属栅叠层。应用材料公司的新型 AMS 工具可以使用原子层沉积 (ALD)、热步骤和等离子体处理步骤沉积仅 1.5 埃厚的栅极氧化物。高度集成的机器还执行所有必要的计量步骤。

三星的 3GAE 是一种“早期”的 3nm 级制造技术，3GAE 将主要由三星 LSI(三星的芯片开发部门)以及可能一两个 SF 的其他 alpha 客户使用。请记住，三星的 LSI 和 SF 的其他早期客户倾向于大批量制造芯片，预计 3GAE 技术将得到相当广泛的应用，前提是这些产品的产量和性能符合预期。

过渡到全新的晶体管结构通常是一种风险，因为它涉及全新的制造工艺以及全新的工具。其他挑战是所有新节点引入并由新的电子设计自动化 (EDA) 软件解决的新布局方法、布局规划规则和布线规则。最后，芯片设计人员需要开发全新的 IP，价格昂贵。

外媒：三星3nm良率仅有20%

据外媒Phonearena报道，三星代工厂是仅次于巨头台积电的全球第二大独立代工厂。换句话说，除了制造自己设计的 Exynos 芯片外，三星还根据高通等代工厂客户的第三方公司提交的设计来制造芯片。

Snapdragon 865 应用处理器 (AP) 由台积电使用其 7nm 工艺节点构建。到了5nm Snapdragon 888 芯片组，高通回到了三星，并继续依靠韩国代工厂生产 4nm Snapdragon 8 Gen 1。这是目前为三星、小米、摩托罗拉制造的高端 Android 手机提供动力的 AP。