英特尔|Intel4较Intel7提升20%效能 预计今年下半年量产

英特尔|Intel4较Intel7提升20%效能 预计今年下半年量产

处理器大厂英特尔近期于美国檀香山举行的年度VLSI国际研讨会 , 公布Intel4制程细节 。 英特尔表示 , 相较Intel7 , Intel4相同功耗提升20%以上效能 , 高效能元件库(library cell)密度是2倍 , 同时达成两项关键目标:满足开发中产品需求 , 包括PC客户端Meteor Lake , 并推动先进技术和制程模块 , 带领英特尔2025年重回制程领先地位 。
英特尔指出 , Intel4于鳍片间距、接点间距及低层金属间距等关键尺寸(Critical Dimension)持续朝微缩前行 , 并导入设计技术偕同最佳化 , 缩小单一元件尺寸 。 透过FinFET材料与结构改良提升效能 , Intel4单一N型半导体或P型半导体 , 鳍片数从Intel7高效能元件库4片降至3片 。 综合上述技术 , 使Intel4大幅增加逻辑组件密度 , 并缩减路径延迟和降低功耗 。

Intel7导入自对准四重成像技术(Self-Aligned Quad Patterning , SAQP)和主动元件栅极上接点(Contact Over Active Gate , COAG)技术提升逻辑密度 。 自对准四重成像技术能通过单次微影和两次沉积、蚀刻步骤 , 将晶圆微影图案缩小4倍 , 且没有多次微影层叠对准的问题 。 主动元件闸极接点则将闸极接点直接设在闸极上方 , 而非传统闸极一侧 , 提升元件密度 。 Intel4进一步加入网格布线方案(gridded layout scheme) , 简化并规律化电路布线 , 提升效能同时并改善生产良率 。
随着制程微缩 , 晶体管上方金属导线、接点也随之缩小 。 导线电阻和线路直径呈现反比 , 该如何维持导线效能是需要克服的壁垒 。 Intel4采用新金属配方称为强化铜(EnhanceCu) , 使用铜为导线、接点主体 , 取代Intel7的钴 , 外层再用钴、钽包覆;此配方兼具铜的低电阻特性 , 并降低自由电子移动时撞击原子使移位 , 进而让电路失效的电迁移(electromigration)现象 , 为Intel3和未来制程打好基础 。
【英特尔|Intel4较Intel7提升20%效能 预计今年下半年量产】最后 , 光罩图案成像至晶圆的最重要改变 , 可能是在广泛使用EUV简化制程 。 英特尔不仅现有良好解决方案最关键层使用EUV , 且Intel4较高互连层也使用EUV , 大幅减少光罩数量和制程步骤 。 降低制程复杂性 , 亦同步替未来制程节点建立技术领先地位及设备产能 , 英特尔将在这些制程更广泛使用EUV , 导入全球第一款量产型高数值孔径(High-NA)EUV系统 。