汎銓以材料分析比較台積電和三星的晶片

台積電和三星的晶片戰不斷，各有優勢，究竟誰的晶片較符合大眾的期待很難判斷，因此，汎銓科技以材料分析的方式並加上高解析度的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像分析，兩廠商晶片中SRAM區域及FinEFT工藝的差別，了解台積電和三星的10 nm製程。

SRAM大小及密度

6T SRAM單元面積越小，表示在同樣尺寸大小的元件可以植入更多的記憶單元。i8製程中的鰭間距(Fin pitch)較S8的小，進而影響了6T SRAM的單元面積，i8其面積為0.040 um²遠遠小於S8的0.049 um²，所以相信i8整體效能勝出，跟其邏輯區域搭載單元數量有相對之關係。

FinFET結構與特性

進一步來看兩者間Fin結構的差異，輔助TEM的影像以及EDS圖像，可以解析其極細微的差異，統整了一些N-Fins的指標性的尺寸，在這裡可以發現兩家的製程設計走向不一樣的路線，S8致力於增加Fin High(與閘極接觸的鰭高)以及Fin Width(寬度)，因此S8在這兩個數字上都是略勝i8的，這個設計完全符合FinFET增加通道面積的概念，但是雖然i8可能在通道面積的上略小於S8，但是其Fin Pitch(兩鰭間距)卻比S8小了非常多，因此認為i8除了增加通道面積外的同時，也兼顧縮小了單元面積大小，終致能大大增加SRAM單元數量。

另一方面在材料選擇上，從EDS mapping可以清楚得知，兩者10 nm製程的FinFET成分組成是大同小異。同時，沒有觀察到與前一代16/14 nm製程不同的特別材料，相信目前此處製程材料使用趨於穩定。

SiGe組成與應變

在目前的製程中磊晶所成長的SiGe結構，係利用SiGe與Si之間晶格常數差異產生應變，從而提高載子的遷移率，這使得邏輯元件在相同尺寸下，性能可以得到很大的提升。觀察Fin上方磊晶的SiGe結構，可以看到S8的SiGe相對面積較小，可能其在製程的過程中有較大的SiGe損失，這一點在i8中可以看到其SiGe整體結構優於S8的表現。

最後在HAADF影像及EDS成分分析上，都能觀察到兩者的SiGe皆呈現兩個不同濃度的成分分布，中心與外層的Ge濃度不相同，相信濃度變化的SiGe應可致更大的應變，使得載子的遷移率可以有效地提升。

金屬內連結以及尺寸微縮

最後使用SEM觀察到整體SRAM金屬連線的狀況，i8在這個部分遠遠勝過S8，i8的尺寸就比S8將近少了300 nm，在這個金屬連線迅速降低的情況下，相對而言即是帶來寄生電容及訊號延遲(RC-delay)的現象。

汎銓科技總結i8與S8的FinFET比較，S8規規矩矩地走向尺寸微縮，以及增加通道面積的方向，但是i8在這個架構概念下增加了更多的巧思，來提升整體邏輯區的密度，同時也在製程中添進了一些極微小的差異來改善效能。而材料分析就是幫助製程端發現且了解這些極小的差異。