三星14納米FinFET處理器揭密

　　這里就是三星(Samsung)的 14奈米 FinFET 制程處理器 Exynos 7420 ，但到底是采用誰家的14奈米制程是個問題──不久前業界猜測該款處理器封裝上的“ALB”字樣是代表美國紐約州Albany，而“G”是代表 GlobalFoundries。

　　因此我們 TechInsights 認為值得仔細觀察一下其他較舊款的Exynos系列處理器，來看看是否能發現一些共通性;下方的圖片中，除了Exynos 7420的近距離特寫，還有Exynos 4412、5410、5430以及5433。

　　我 們注意到Exynos 7420封裝上印刷的處理器型號“N8AZ9MP31”下方有“ALB”字樣，這被推測是指Albany機場，而且延伸聯想到 GlobalFoundries同樣位于美國紐約州(Saratoga)的晶圓代工業者GlobalFoundries。而在其他Exynos處理器上也 有類似的字樣，例如4412上的事ACA，5014上的是ABA，5422上的是AJB，5430上的是BJE，5433上的則是AKD。

　　Samsung Exynos 7420特寫 (來源：Techinsights)

　　經 過搜尋全球各地的機場代碼(IATA 3- letter)，ACA代表的是墨西哥Acapulco，ABA代表的是俄羅斯的Abakan，AJB與BJE不存在，AKD是印度的Akola;而既然 以上有兩種英文字母組合是不存在的，其他三個代表的機場又與三星晶圓廠距離甚遠，因此我們可以排除“ALB”是指晶圓代工廠位置的可能性。

　　Exynos 4412 (來源：Techinsights)

　　Exynos 5422 (來源：Techinsights)

　　Exynos 5430 (來源：Techinsights)

　　Exynos 5433 (來源：Techinsights)

　　至 于Exynos GXL4928R中的字母G，在4412、5422、5433上也可見到，分別式GKL799X、GFL2349C與GUF6679M;我們認為G指的是 在PoP (Package on Package)封裝記憶體模組內使用SRAM，并不是晶圓代工廠的代號。

　　我們也注意到，上述的 Exynos處理器(4412、5422、5430與5433)是在14奈米節點前好一段時間就生產了，也是在GlobalFoundries授權三星 14奈米制程技術之前，因此G不可能指的是那家晶圓代工業者，可以排除;我們認為Exynos 7420是三星自家生產。

　　從下面的圖片可以看到面積為9.2 mm x 9.3 mm (86 mm2)的Exynos 7420裸晶;這款元件采用覆晶(flip-chip)方式與封裝基板以凸塊(bump)黏結，可以看到那些暗色的凸塊分布在裸晶的表面上。

　　我 們一開始對7420的橫截面分析顯示該款晶片確實有FinFET電晶體，因此確定三星是采用14奈米FinFET制成生產此處理器;我們量測到的接觸閘 (contacted gate)間距約為77奈米，比Exynos 5430所采用的20奈米制程之90奈米間距小了15%左右。

　　Exynos 7420裸晶 (來源：Teardown.com)

　　掃描式電子顯微鏡(SEM)影像則顯示，圍繞在金屬閘極側邊與底部的閘介電質(gate dielectric)與功函數金屬(work function metal)。

　　Exynos 7420的FinFET電晶體

　　Exynos 7420的FinFET電晶體

　　在 2015年4月發表的Exynos 7420，是繼英特爾(Intel)在2014年10月發表第一款14奈米Broadwell 處理器5Y70之后，第一款采用14奈米FinFET制程生產的晶片;而這款晶片的發表距離三星于2014年9月發表的20奈米節點Exynos 5420僅七個月。英特爾傳統上在制程進展會比臺積電(TSMC)與三星超前一年，現在三星已經將差距縮短到半年，這是一大成就。