Intel 4製程技術具備專為高效能運算而設計的先進FinFET

首次在製程中導入EUV

新聞

  • 2022 年 7 月 4 日

  • 聯絡 Intel PR

  • 關注社群媒體的 Intel 新聞室:

    Twitter logo
    YouTube 圖示

author-image

作者

英特爾近期於美國檀香山舉行的年度VLSI國際研討會,公布Intel 4製程的技術細節。

英特爾近期於美國檀香山舉行的年度VLSI國際研討會,公布Intel 4製程的技術細節。相較於Intel 7,Intel 4於相同功耗提升20%以上的效能,高效能元件庫(library cell)的密度則是2倍,同時達成兩項關鍵目標:它滿足開發中產品的需求,包括PC客戶端的Meteor Lake,並推進先進技術和製程模組,帶領英特爾2025年重回製程領先地位。

對於英特爾的4年之路,Intel 4是如何達成這些效能數據? Intel 4於鰭片間距、接點間距以及低層金屬間距等關鍵尺寸(Critical Dimension),持續朝向微縮的方向前行,並同時導入設計技術偕同最佳化,縮小單一元件的尺寸。透過FinFET材料與結構上的改良提升效能,Intel 4單一N型半導體或是P型半導體,其鰭片數量從Intel 7高效能元件庫的4片降低至3片。綜合上述技術,使得Intel 4能夠大幅增加邏輯元件密度,並縮減路徑延遲和降低功耗。

Intel 7已導入自對準四重成像技術(Self-Aligned Quad Patterning、SAQP)和主動元件閘極上接點(Contact Over Active Gate、COAG)技術來提升邏輯密度。前者透過單次微影和兩次沉積、蝕刻步驟,將晶圓上的微影圖案縮小4倍,且沒有多次微影層疊對準的問題;後者則是將閘極接點直接設在閘極上方,而非傳統設在閘極的一側,進而提升元件密度。Intel 4更進一步加入網格布線方案(gridded layout scheme),簡單化並規律化電路布線,提升效能同時並改善生產良率。

隨著製程微縮,電晶體上方的金屬導線、接點也隨之縮小;導線的電阻和線路直徑呈現反比,該如何維持導線效能抑是需要克服的壁壘。Intel 4採用新的金屬配方稱之為強化銅(Enhanced Cu),使用銅做為導線、接點的主體,取代Intel 7所使用的鈷,外層再使用鈷、鉭包覆;此配方兼具銅的低電阻特性,並降低自由電子移動時撞擊原子使其移位,進而讓電路失效的電遷移(electromigration)現象,為Intel 3和未來的製程打下基礎。

將光罩圖案成像至晶圓上的最重要改變,可能是在於廣泛的使用EUV來簡化製程。英特爾不僅在現有良好解決方案中的最關鍵層使用EUV,而且在Intel 4的較高互連層中使用EUV,以大幅度減少光罩數量和製程步驟。其降低製程的複雜性,亦同步替未來製程節點建立技術領先地位及設備產能,英特爾將在這些製程更廣泛地使用EUV,更將導入全球第一款量產型高數值孔徑(High-NA)EUV系統。

The small print


Performance varies by use, configuration and other factors. Learn more at www.intel.com/PerformanceIndex.

All product plans and roadmaps are subject to change without notice.

Code names are used by Intel to identify products, technologies, or services that are in development and not publicly available. These are not “commercial” names and not intended to function as trademarks.

Statements in this document that refer to future plans or expectations are forward-looking statements. These statements are based on current expectations and involve many risks and uncertainties that could cause actual results to differ materially from those expressed or implied in such statements. For more information on the factors that could cause actual results to differ materially, see our most recent earnings release and SEC filings at www.intc.com.