英特爾制程工藝解析

/* Font Definitions */

@font-face

{font-family:"MS Mincho";

panose-1:2 2 6 9 4 2 5 8 3 4;

mso-font-alt:"ＭＳ 明朝";

mso-font-charset:128;

mso-generic-font-family:modern;

mso-font-pitch:fixed;

mso-font-signature:-536870145 1791491579 134217746 0 131231 0;}

@font-face

{font-family:宋體;

panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;

mso-font-alt:SimSun;

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:auto;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:3 680460288 22 0 262145 0;}

@font-face

{font-family:"Cambria Math";

panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;

mso-font-charset:0;

mso-generic-font-family:roman;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-536870145 1107305727 0 0 415 0;}

@font-face

{font-family:DengXian;

panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;

mso-font-alt:等線;

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:auto;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-1610612033 953122042 22 0 262159 0;}

@font-face

{font-family:Calibri;

panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;

mso-font-charset:0;

mso-generic-font-family:swiss;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-469750017 -1073732485 9 0 511 0;}

@font-face

{font-family:微軟雅黑;

panose-1:2 11 5 3 2 2 4 2 2 4;

mso-font-alt:漢儀旗黑;

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:swiss;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-2147483001 718224466 22 0 262175 0;}

@font-face

{font-family:"@宋體";

panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:auto;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:3 680460288 22 0 262145 0;}

@font-face

{font-family:"IntelOne Text";

panose-1:2 11 6 4 2 2 2 2 2 4;

mso-font-alt:Calibri;

mso-font-charset:77;

mso-generic-font-family:swiss;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:536870919 1 0 0 403 0;}

@font-face

{font-family:"Intel Clear";

panose-1:2 11 6 4 2 2 2 2 2 4;

mso-font-alt:Sylfaen;

mso-font-charset:0;

mso-generic-font-family:swiss;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-520091905 1073766651 40 0 415 0;}

@font-face

{font-family:"@等線";

panose-1:2 1 6 0 3 1 1 1 1 1;

mso-font-alt:"@DengXian";

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:auto;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-1610612033 953122042 22 0 262159 0;}

@font-face

{font-family:"@MS Mincho";

panose-1:2 2 6 9 4 2 5 8 3 4;

mso-font-charset:128;

mso-generic-font-family:modern;

mso-font-pitch:fixed;

mso-font-signature:-536870145 1791491579 134217746 0 131231 0;}

@font-face

{font-family:"@微軟雅黑";

mso-font-charset:134;

mso-generic-font-family:swiss;

mso-font-pitch:variable;

mso-font-signature:-2147483001 718224466 22 0 262175 0;}

/* Style Definitions */

p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal

{mso-style-unhide:no;

mso-style-qformat:yes;

mso-style-parent:"";

margin:0cm;

text-align:justify;

text-justify:inter-ideograph;

mso-pagination:none;

font-size:10.5pt;

mso-bidi-font-size:11.0pt;

font-family:DengXian;

mso-ascii-font-family:DengXian;

mso-ascii-theme-font:minor-latin;

mso-fareast-font-family:DengXian;

mso-fareast-theme-font:minor-fareast;

mso-hansi-font-family:DengXian;

mso-hansi-theme-font:minor-latin;

mso-bidi-font-family:"Times New Roman";

mso-bidi-theme-font:minor-bidi;

mso-font-kerning:1.0pt;}

p.MsoFootnoteText, li.MsoFootnoteText, div.MsoFootnoteText

{mso-style-priority:99;

mso-style-link:"腳注文本 字符";

margin:0cm;

mso-pagination:widow-orphan;

font-size:10.0pt;

font-family:"IntelOne Text",sans-serif;

mso-fareast-font-family:"MS Mincho";

mso-bidi-font-family:"Times New Roman";

mso-bidi-theme-font:minor-bidi;

mso-fareast-language:JA;}

span.MsoFootnoteReference

{mso-style-noshow:yes;

mso-style-priority:99;

vertical-align:super;}

p.MsoNoSpacing, li.MsoNoSpacing, div.MsoNoSpacing

{mso-style-priority:1;

mso-style-unhide:no;

mso-style-qformat:yes;

mso-style-parent:"";

margin:0cm;

mso-pagination:widow-orphan;

font-size:11.0pt;

font-family:DengXian;

mso-ascii-font-family:DengXian;

mso-ascii-theme-font:minor-latin;

mso-fareast-font-family:DengXian;

mso-fareast-theme-font:minor-fareast;

mso-hansi-font-family:DengXian;

mso-hansi-theme-font:minor-latin;

mso-bidi-font-family:"Times New Roman";

mso-bidi-theme-font:minor-bidi;

mso-fareast-language:EN-US;}

span.a

{mso-style-name:"腳注文本 字符";

mso-style-priority:99;

mso-style-unhide:no;

mso-style-locked:yes;

mso-style-link:腳注文本;

mso-ansi-font-size:10.0pt;

mso-bidi-font-size:10.0pt;

font-family:"IntelOne Text",sans-serif;

mso-ascii-font-family:"IntelOne Text";

mso-fareast-font-family:"MS Mincho";

mso-hansi-font-family:"IntelOne Text";

mso-font-kerning:0pt;

mso-fareast-language:JA;}

.MsoChpDefault

{mso-style-type:export-only;

mso-default-props:yes;

font-family:DengXian;

mso-bidi-font-family:"Times New Roman";

mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

/* Page Definitions */

@page

{mso-page-border-surround-header:no;

mso-page-border-surround-footer:no;

mso-footnote-separator:url("/Users/delingwei/Library/Group Containers/UBF8T346G9.Office/TemporaryItems/msohtmlclip/clip_header.htm") fs;

mso-footnote-continuation-separator:url("/Users/delingwei/Library/Group Containers/UBF8T346G9.Office/TemporaryItems/msohtmlclip/clip_header.htm") fcs;

mso-endnote-separator:url("/Users/delingwei/Library/Group Containers/UBF8T346G9.Office/TemporaryItems/msohtmlclip/clip_header.htm") es;

mso-endnote-continuation-separator:url("/Users/delingwei/Library/Group Containers/UBF8T346G9.Office/TemporaryItems/msohtmlclip/clip_header.htm") ecs;}

@page WordSection1

{size:612.0pt 792.0pt;

margin:72.0pt 90.0pt 72.0pt 90.0pt;

mso-header-margin:36.0pt;

mso-footer-margin:36.0pt;

mso-paper-source:0;}

div.WordSection1

{page:WordSection1;}

-->

2021年7月27日 - 英特爾今天公布了公司有史以來最詳細的制程技術(shù)路線圖之一，展示了從現(xiàn)在到2025年乃至更遠的未來，驅(qū)動新產(chǎn)品開發(fā)的突破性技術(shù)。本資料介紹了實現(xiàn)此路線圖的創(chuàng)新技術(shù)的關(guān)鍵細節(jié)，并解釋了新的節(jié)點命名方法背后的依據(jù)。

未來之路

英特爾的路線圖是基于無與倫比的制程技術(shù)創(chuàng)新底蘊制定而成。結(jié)合世界先進的研發(fā)流程，英特爾推出過諸多深刻影響了半導(dǎo)體生態(tài)的行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)，如應(yīng)變硅、高K金屬柵極和3D FinFET晶體管等。

如今，英特爾延續(xù)這一傳統(tǒng)，在全新的創(chuàng)新高度上制定路線圖，其中不僅包括深層次的晶體管級增強，還將創(chuàng)新延伸至互連和標準單元級。英特爾已加快創(chuàng)新步伐，以加強每年制程工藝提升的節(jié)奏。

內(nèi)在創(chuàng)新

以下是英特爾制程技術(shù)路線圖、實現(xiàn)每個節(jié)點的創(chuàng)新技術(shù)以及新節(jié)點命名的詳細信息：

Intel 7（此前稱之為10納米Enhanced SuperFin）

通過FinFET晶體管優(yōu)化，每瓦性能比英特爾10納米SuperFin提升約10% - 15%，優(yōu)化方面包括更高應(yīng)變性能、更低電阻的材料、新型高密度蝕刻技術(shù)、流線型結(jié)構(gòu)，以及更高的金屬堆棧實現(xiàn)布線優(yōu)化。Intel 7將在這些產(chǎn)品中亮相：于2021年推出的面向客戶端的Alder Lake，以及預(yù)計將于2022年第一季度投產(chǎn)的面向數(shù)據(jù)中心的Sapphire Rapids。

Intel 4（此前稱之為Intel 7納米）

與Intel 7相比，Intel 4的每瓦性能1提高了約20% ，它是首個完全采用EUV光刻技術(shù)的英特爾FinFET節(jié)點，EUV采用高度復(fù)雜的透鏡和反射鏡光學系統(tǒng)，將13.5納米波長的光對焦，從而在硅片上刻印極微小的圖樣。相較于之前使用波長為193納米的光源的技術(shù)，這是巨大的進步。Intel 4將于2022年下半年投產(chǎn)，2023年出貨，產(chǎn)品包括面向客戶端的Meteor Lake和面向數(shù)據(jù)中心的Granite Rapids。

Intel 3

Intel 3將繼續(xù)獲益于FinFET，較之Intel 4，Intel 3將在每瓦性能1上實現(xiàn)約18%的提升。這是一個比通常的標準全節(jié)點改進水平更高的晶體管性能提升。Intel 3實現(xiàn)了更高密度、更高性能的庫；提高了內(nèi)在驅(qū)動電流；通過減少通孔電阻，優(yōu)化了互連金屬堆棧；與Intel 4相比，Intel 3在更多工序中增加了EUV的使用。Intel 3將于2023年下半年開始生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。

Intel 20A

PowerVia和RibbonFET這兩項突破性技術(shù)開啟了埃米時代。PowerVia是英特爾獨有、業(yè)界首個背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，它消除晶圓正面的供電布線需求，優(yōu)化信號布線，同時減少下垂和降低干擾。RibbonFET是英特爾研發(fā)的Gate All Around晶體管，是公司自2011年率先推出FinFET以來的首個全新晶體管架構(gòu)，提供更快的晶體管開關(guān)速度，同時以更小的占用空間實現(xiàn)與多鰭結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動電流。Intel 20A預(yù)計將在2024年推出。

命名含義

數(shù)十年來，制程工藝“節(jié)點”的名稱與晶體管的柵極長度相對應(yīng)。雖然業(yè)界多年前不再遵守這種命名法，但英特爾一直沿用這種歷史模式，即使用反映尺寸單位（如納米）的遞減數(shù)字來為節(jié)點命名。

如今，整個行業(yè)使用著各不相同的制程節(jié)點命名和編號方案，這些多樣的方案既不再指代任何具體的度量方法，也無法全面展現(xiàn)如何實現(xiàn)能效和性能的最佳平衡。

在披露制程工藝路線圖時，英特爾引入了基于關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)——包括性能、功耗和面積等的新命名體系。從上一個節(jié)點到下一個節(jié)點命名的數(shù)字遞減，反映了對這些關(guān)鍵參數(shù)改進的整體評估。

“摩爾定律仍在持續(xù)生效。對于未來十年走向超越‘1納米’節(jié)點的創(chuàng)新，英特爾有著一條清晰的路徑。我想說，在窮盡元素周期表之前，摩爾定律都不會失效，英特爾將持續(xù)利用硅的神奇力量不斷推進創(chuàng)新。”

– 帕特基辛格，英特爾公司CEO

隨著行業(yè)越來越接近“1納米”節(jié)點，英特爾改變命名方式，以更好地反映全新的創(chuàng)新時代。具體而言，在Intel 3之后的下一個節(jié)點將被命名為Intel 20A，這一命名反映了向新時代的過渡，即工程師在原子水平上制造器件和材料的時代——半導(dǎo)體的埃米時代。

更新后的命名體系將創(chuàng)建一個清晰而有意義的框架，來幫助行業(yè)和客戶對整個行業(yè)的制程節(jié)點演進有更準確的認知，進而做出更明智的決策。隨著英特爾代工服務(wù)（IFS）的推出，讓客戶清晰了解情況比以往任何時候都顯得更加重要。