SF3工藝是三星電子研發的第二代3納米製程工藝，採用了全環繞柵極（GAA）電晶體技術，具體為多橋-通道場效應電晶體（MBCFET）架構。該工藝原計畫於2024年進入量產階段，但報導稱其良率僅為20%，進展不如預期，三星仍計畫在2024年10月前將良率提升至60%以上。相較於4納米工藝，SF3在相同功耗和電晶體密度下性能可提升22%，或在相同頻率下功耗降低34%，晶片面積縮小21%。相較於第一代3納米工藝，第二代SF3工藝可使功耗降低50%，性能提升30%，晶片面積減少35%。
2024年初，三星開始對該工藝進行試產。其首款套用產品預計為可穿戴設備處理器，三星Galaxy Watch 7系列有望搭載。隨後，三星計畫將Exynos 2500手機晶片採用此工藝，並由Galaxy S25系列首發搭載，但該晶片因SF3工藝良率問題面臨量產挑戰。進入2024年末至2025年，三星官方持續強調其SF3E（3納米增強版）及後續版本良率已顯著改善並趨於穩定，正積極爭取包括谷歌、高通、聯發科在內的客戶訂單。
基本介紹
- 中文名：SF3工藝
- 別名：SF2
發展歷程,技術特點,產品套用,規格參數,研發與生產狀況,命名變更事件,
發展歷程
2023年5月，三星宣布將在VLSI Symposium 2023活動上公布其第二代3nm工藝SF3。2024年1月，三星晶圓代工廠開始試產SF3工藝，並計畫在未來六個月內將工藝良率提高至60%以上，同時宣布計畫於2024年下半年開始該工藝晶片的大規模量產。然而，截至2024年6月，SF3工藝的良率進展不及預期，僅為20%左右。三星對此表示仍具信心，並期望通過技術攻關在2024年10月前將良率提升至60%以上。
技術特點
SF3工藝採用了全環繞柵極（GAA）電晶體技術，具體為多橋-通道場效應電晶體（MBCFET）架構。該工藝可在同一單元內實現不同的GAA電晶體納米片溝道寬度，提供更大的設計靈活性。SF3工藝能夠最佳化晶片的功耗、性能和面積（PPA）特性，提高電晶體密度。相較於前代4nm（SF4）工藝，SF3在相同功耗下性能提升22%，或在相同性能下功耗降低34%，晶片面積縮小21%。
該工藝與先進封裝技術兼容，有助於進一步提高電晶體密度和功率效率。
產品套用
在手機晶片領域，三星計畫在其下一代旗艦手機處理器Exynos 2500上使用SF3工藝。該晶片原計畫由Galaxy S25系列手機首發搭載。然而，截至2024年中，由於SF3工藝良率問題，Exynos 2500的量產進程遇到了挑戰。
規格參數
SF3工藝節點為SF3 (3GAP)，其改進版本為SF3P (3GAP+)。該工藝採用全環繞柵極（GAA）電晶體技術，具體為多橋-通道場效應電晶體（MBCFET）架構，可在同一單元內實現不同的納米片溝道寬度。
相較於上一代4nm SF4工藝，SF3在相同功耗和電晶體密度下運行速度提升22%，或在相同頻率下功耗降低34%、晶片面積縮小21%。相較於5nm工藝，第一代3nm GAA工藝可使功耗降低45%、性能提升23%、晶片面積減少16%。相較於第一代3nm工藝，第二代SF3（SF3P）工藝目標使功耗進一步降低50%、性能提升30%、晶片面積減少35%。
2024年初，三星開始對該工藝進行試產，並計畫於2024年下半年開始大規模量產。該工藝已知套用於三星Exynos 2500手機晶片及Galaxy Watch 7系列可穿戴設備處理器。
研發與生產狀況
2023年6月，三星在VLSI Symposium上公布了SF3工藝的細節。2024年1月，三星晶圓代工廠開始試產第二代3nm工藝SF3，並計畫在未來6個月內將工藝良率提高到60%以上。該工藝計畫率先套用到可穿戴設備處理器上，並為Exynos 2500手機晶片所採用。然而，至2024年6月，有報導稱SF3工藝的良率僅為20%，導致Exynos 2500晶片量產面臨挑戰；三星仍目標在2024年10月前將良率提升至60%以上。根據三星的工藝路線圖，其計畫於2025-2026年推出2nm工藝節點。
命名變更事件
2024年初，三星電子通知其客戶，決定將第二代3nm工藝“SF3”重新命名為“2nm”工藝“SF2”。為此，三星與相關客戶修改了已簽訂的契約，將原契約中的“3nm”改為“2nm”。此次更名主要涉及行銷名稱，在工藝技術層面，更名後的SF2與原SF3相比並無實質區別。三星計畫在2024年下半年開始生產基於SF2的晶片。此次更名也導致了三星原製程技術路線圖的調整。
