SemiMatrix / TOPICS / Samsung SF2
🟣 SAMSUNG — DEVELOPMENT

Samsung SF2
2nm MBCFET Technology

อ่าน 12 นาที อัพเดท Apr 2026 Advanced Node

เจาะลึกเทคโนโลยี 2nm ของ Samsung ที่ต่อยอดแนวทาง GAA/MBCFET สำหรับงาน Mobile, HPC และ Automotive รุ่นถัดไป

01 ภาพรวม Samsung SF2

Samsung SF2 (Samsung Foundry 2nm) เป็นเทคโนโลยีการผลิตระดับ 2nm จาก Samsung ที่เริ่มเข้าสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ช่วงปลายปี 2025 จุดที่น่าสนใจของโหนดนี้คือการต่อยอดประสบการณ์จากตระกูล GAA รุ่นก่อนหน้าเพื่อพยายามเพิ่ม maturity ของแพลตฟอร์มทั้งด้าน performance, leakage และความพร้อมเชิงอุตสาหกรรม

💡
ทำไม SF2 ถึงสำคัญ?
Samsung เป็นหนึ่งในบริษัทแรกที่ผลักดัน GAA (Gate-All-Around) สู่การผลิตเชิงพาณิชย์ โดยเริ่มสะสมประสบการณ์ตั้งแต่ตระกูล 3nm ทำให้มี learning curve ด้าน GAA ก่อนหลายคู่แข่ง

02 สถานะ: DEVELOPMENT → Early Production 🔴

สถานะ: DEVELOPMENT → Early Production

เริ่มการผลิตเชิงพาณิชย์ช่วงปลายปี 2025
รายงานจากสื่ออุตสาหกรรมหลายแห่งประเมินว่า yield ช่วงแรกยังอยู่ในช่วงประมาณ 50–60% ตลอดปี 2025 ซึ่งสะท้อนว่า platform ยังอยู่ในช่วงเร่งปรับปรุง
SF2P (รุ่นปรับปรุง) ถูกคาดหวังว่าจะช่วยยกระดับ maturity และผลผลิตในปี 2026

03 🌉 MBCFET™ (Multi-Bridge Channel FET)

MBCFET™ (Multi-Bridge Channel FET) คือชื่อทางการค้าของเทคโนโลยี GAA จาก Samsung ซึ่งอยู่ในตระกูล nanosheet transistor แนวคิดหลักคือเพิ่ม gate control รอบ channel เพื่อกด leakage และปรับสมดุลระหว่าง drive current กับพลังงานได้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ FinFET

ความแตกต่าง

  • GAA ทั่วไป: ใช้ Nanosheet หรือ Nanowire
  • MBCFET: ใช้ "สะพาน Channel" หลายชั้น ที่ Samsung พัฒนาเอง
ข้อดีของ MBCFET
  • ควบคุมกระแส Leakage ได้ดีกว่า FinFET
  • ปรับแต่งความกว้าง Channel ได้ยืดหยุ่น
  • เหมาะสำหรับทั้ง High-Performance และ Low-Power

SF2 คือ 2nd-generation MBCFET — ปรับปรุงจาก SF3 รุ่นก่อน โดยความท้าทายสำคัญอยู่ที่การทำให้โครงสร้าง nanosheet ซับซ้อนนี้ผลิตได้อย่างสม่ำเสมอในปริมาณมาก

04 Roadmap ของ SF2 Family

โหนดจุดเด่นกำหนด
SF2GAA รุ่น 2 พื้นฐานQ4 2025
SF2Pประสิทธิภาพสูงขึ้น (HPC/Mobile)H1 2026
SF2Zเพิ่ม Backside Power Delivery2027

05 ลูกค้า

กลุ่มเป้าหมายหลักอยู่ในตลาด Mobile, Automotive และงานประมวลผลที่ต้องการตัวเลือกนอกเหนือจาก TSMC ในทางปฏิบัติการชนะลูกค้าระดับเรือธงไม่ได้ขึ้นกับตัว device อย่างเดียว แต่รวมถึง PDK maturity, IP availability, packaging flow, schedule predictability และประสบการณ์ร่วมงานระยะยาวกับ foundry ด้วย

⚠️ ความท้าทาย
Qualcomm และ Google เคยใช้ Samsung Foundry ในบางผลิตภัณฑ์ แต่ช่วงหลังลูกค้าหลายรายหันไปใช้ TSMC มากขึ้นจากปัจจัยด้าน yield, schedule และ ecosystem
Samsung จึงต้องเร่งฟื้นความเชื่อมั่นและดึงลูกค้า AI/Automotive รุ่นใหม่กลับเข้ามา

06 เปรียบเทียบกับคู่แข่ง

การเทียบ SF2 กับ N3E หรือ 18A ต้องอ่านด้วยความระมัดระวัง เพราะชื่อโหนดของแต่ละบริษัทไม่ได้วัดด้วยมาตรฐานเดียวกัน สิ่งที่มีความหมายมากกว่าคือสถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์, ความพร้อมเชิงพาณิชย์, ecosystem และความเสี่ยงในการนำไปใช้จริง

คุณสมบัติSamsung SF2TSMC N3EIntel 18A
ขนาดโหนด2nm3nm1.8nm
สถานะ🔴 Early Production✅ Production🟡 Ramp
ประเภท TransistorMBCFET (GAA)FinFETRibbonFET (GAA)
Yield50-60%สูงต่ำกว่าเกณฑ์
ประสบการณ์ GAA✅ เริ่มก่อน❌🟡 เพิ่งเริ่ม

07 ข้อดี / ข้อเสีย

ภาพรวมของ SF2 คือแพลตฟอร์มที่มีศักยภาพเชิงเทคนิคจาก GAA แต่ตลาดยังจับตาเรื่อง yield, schedule และการนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ต่อไป

✅ ข้อดี
  • MBCFET GAA — สถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่
  • ประสบการณ์ GAA — Samsung เริ่มก่อนคนอื่น
  • อาจมีความยืดหยุ่นด้าน commercial terms สำหรับลูกค้าบางกลุ่ม
❌ ข้อเสีย
  • Yield และ maturity ช่วงแรกยังเป็นประเด็นที่ตลาดติดตามใกล้ชิด
  • ลูกค้ารายใหญ่บางส่วนให้ความสำคัญกับ schedule predictability และ ecosystem มาก
  • IP library และ third-party ecosystem โดยรวมยังถูกมองว่าเล็กกว่าผู้นำตลาด

08 MBCFET Process Flow (SF2)

การผลิต MBCFET ซับซ้อนกว่า FinFET เนื่องจากต้องสร้าง Nanosheet stack โดยสลับชั้น Silicon และ SiGe แล้วกัดชั้น SiGe ออกเพื่อให้ Gate ล้อมรอบ Channel ได้ครบ 4 ด้าน

1
Superlattice Epitaxy
เติบโต Si/SiGe Superlattice บน Substrate — ทำ Nanosheet stack 3-5 ชั้น
2
Fin + Stack Patterning
ใช้ EUV Lithography ร่วมกับ patterning ขั้นวิกฤตเพื่อกำหนด Active Fin และ Nanosheet stack ให้แม่นยำ
3
SiGe Sacrificial Release
กัด SiGe Sacrificial layer ออกด้วย Selective Etch — เหลือเฉพาะ Si Nanosheet
4
Gate-All-Around Wrap
Deposit High-k/Metal Gate รอบ Nanosheet ทั้ง 4 ด้าน — ควบคุม Channel ดีที่สุด
5
S/D Epitaxy & MOL
เติบโต Source/Drain SiP/SiGe:B, MOL (Middle of Line) Contacts
ParameterFinFET (N3E)MBCFET (SF2)
Gate Control3-side (Tri-gate)4-side (GAA)
Leakage (Ioff)~1 nA/um~0.1 nA/um
Nanosheet WidthN/A5–20 nm (tunable)
Process ComplexityModerateHigh (SiGe release)
Drive CurrentBaseline+15% (more nanosheets)

09 Yield Challenge: ทำไม SF2 ถึงยังต่ำ?

จากรายงานภายนอกบางส่วน yield ของ SF2 ในช่วงแรกยังต่ำกว่าระดับที่ตลาดคาดหวังสำหรับการขยายผลิตในวงกว้าง สาเหตุที่มักถูกพูดถึงมีทั้งด้าน process integration, lithography control และ uniformity ของโครงสร้าง GAA ดังนี้:

ROOT CAUSE #1
SiGe Selective Etch ไม่สม่ำเสมอ
การกัด SiGe ออกต้องแม่นยำสูง — under/over etch ทำลาย Nanosheet ข้างเคียง
ROOT CAUSE #2
EUV Overlay Error
Multi-Patterning EUV ที่ 2nm node ต้องการ Overlay <2nm — Samsung ยังปรับปรุงอยู่
ROOT CAUSE #3
Gate Wrap Uniformity
High-k/Metal Gate ต้องสม่ำเสมอทั้ง 4 ด้านของทุก Nanosheet — ยากมากในการผลิตจริง
FIX (SF2P)
SF2P — Yield >70%
Samsung ปรับ process recipe, etch chemistry และเงื่อนไขการ exposure ใน SF2P เพื่อดัน yield ให้ดีขึ้นในต้นปี 2026
⚠️
Impact ต่อ Samsung Foundry Business
Yield ต่ำทำให้ cost/die สูงและทำให้การวางแผนลูกค้ายากขึ้น หาก Samsung สามารถยกระดับ SF2P/SF2Z ได้สำเร็จ ก็อาจช่วยฟื้นความน่าสนใจในตลาด mobile, automotive และ AI chip ได้ในระยะถัดไป

10 SF2Z: BSPDN & Beyond

SF2Z (2027) เป็น Samsung รุ่นที่เพิ่ม Backside Power Delivery Network (BSPDN) เป็นครั้งแรก คล้าย Intel 18A PowerVia และ TSMC A16 ความหมายของ BSPDN คือการแยกเส้นทาง power ออกจาก front-side routing ให้มากขึ้น ซึ่งช่วยลด IR drop และเปิดพื้นที่ให้ signal routing มีประสิทธิภาพขึ้นในเซลล์มาตรฐานรุ่นถัดไป

IR DROP IMPROVEMENT
VIR = Iload × RPDN
BSPDN ลด RPDN ได้ ~40% โดยใช้ Metal ด้านหลัง Wafer เป็น Power path แยกจาก Signal routing
FeatureSF2SF2PSF2Z
MBCFET GAA✅✅✅
Backside PDN❌❌✅
Expected Yield50–60%>70%TBD
Target MarketMobile/AutomotiveHPC + MobileHPC / AI Chip
TimelineQ4 2025H1 20262027
// QUICK QUIZ
MBCFET ของ Samsung ต่างจาก FinFET ของ TSMC N3E อย่างไร?