Gate All Around FET: Samsungs Next-Gen-Technik laut Qualcomm erst 2023/2024
Samsung Next-Gen-Fertigungstechnik rund um Gate All Around könnte deutlich später kommen als bisher erwartet: 2023 frühestens, für größere Mengen eher im Jahr 2024. Dies gab ein hochrangiger Ingenieur von Qualcomm zu verstehen, die zu Samsungs engsten Partnern gehören.
In einer Fragestunde von Applied Materials, wann er denn mit entsprechenden Produkten mit Gate All Around (GAA) rechne, erklärte Dr. Chidi Chidambaram von Qualcomm, dass es das Jahr 2024 sein wird, frühe Produkte aber eventuell schon 2023 erscheinen könnten. Es sei die logische Annahme, erklärte er, wobei davon auszugehen ist, dass Chidambaram einem NDA unterliegt und genaue Zeitangaben außen vor lassen muss. Dr. Chidi Chidambaram ist bei Qualcomm Vice President und Leiter der Prozesstechnologie- und Foundry-Abteilung, ist letztlich also jemand, der eine solche Aussage mit gewissen Einsichten in die Vorgänge treffen kann.
Gate-All-Around (GAA) ist in der Basis dem heute gängigen FinFET sehr ähnlich, aber anstatt „nur“ von drei Seiten, soll – wie der Name schon vermuten lässt – das Gate-All-Around die Nanowires komplett umschließen und so den quasi „perfekten Transistor“ ermöglichen. Zusammen mit neuen Fertigungsmethoden und Packaging-Verfahren sollen die Chips der Zukunft entstehen, weshalb alle Hersteller in diese Richtung streben.
Samsung wollte Vorreiter sein
Samsung plant bereits seit mehr als vier Jahren mit Gate All Around, in diesem Jahr 2021 sollte es laut Ursprungsplänen mit der Risikoproduktion losgehen. Zuletzt kamen jedoch stetig Zweifel an diesen Aussagen auf, da Samsung stets in Quartalsberichten, wie beispielsweise zu Jahresbeginn, betonte, sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase zu befinden. Parallel dazu wurde zu Beginn des Jahres einen 4-nm-Prozess fertig gestellt, der dem Unternehmen am Ende mehr Zeit verschaffen wird.
The Company completed the design of 2nd generation 5-nm and 1st generation 4-nm mobile products, proving our leading-edge process competitiveness. [..] The Company will operate its lines flexibly by expanding the portion of advanced processes and will focus on developing 1st and 2nd generation 3-nm processes
Samsung zu Beginn des Jahres 2021
Für Samsung wäre eine Serienproduktion von 3GAE (3 nm Gate-All-Around Early) und 3GAP (3 nm Gate-All-Around Plus) Ende 2023 respektive im Jahr 2024 ein Rückschlag im Kampf der besten Foundrys. Letztlich sollte sich einmal mehr TSMCs vorsichtiger Weg als die vermutlich bessere Lösung offenbaren. Der Marktführer aus Taiwan setzt bei 3 nm noch voll auf klassische FinFETs, frühestens bei 2 nm wird ein Wechsel zu GAA angestrebt. Zwischendurch kamen aber bereits Gerüchte auf, dass ein Zwischenprozess ein weiteres Jahr mit klassischer Technik bei TSMC überbrücken könnte. Sollte sich Samsungs Verschiebung bewahrheiten, dürfte TSMC diese Zeit definitiv haben. Bis 2023 sollte nach bisherigem Plan TSMCs 2-nm-Fertigung fertig sein, wenngleich sie das Thema auf ihrem letzten Technologiesymposium ebenfalls noch sehr bedeckt hielten. Der Teufel bei der neuen Technologie scheint in doch mehr Details zu stecken als vorab erwartet.
Neue Informationen von einem Samsung-Event bestätigen die Aussagen von Qualcomm zum großen Teil. Laut der neuen Roadmap ist 3GAE (3 nm Gate-All-Around Early) verschwunden, die Roadmap startet stattdessen direkt mit 3GAP (3 nm Gate-All-Around Plus). Das deutet darauf hin, dass der frühe Prozess für die Massenfertigung nicht brauchbar ist und erklärt auch die Verspätung. Die Samsung-Roadmap gibt das Jahr 2023 als Zielvorgabe zum Start der Massenfertigung aus, Qualcomms Aussagen über Volumen im Jahr 2024 dürften demnach zutreffen.
Bis dahin wird der 4-nm-Prozess übernehmen, auf 4LPE folgt 4LPP. Gegenüber 5 nm verspricht Samsung gute Zugewinne, der Plus- respektive Performance-Prozess soll dort noch einmal etwas zulegen gegenüber der Early-Variante.
