英特爾揭露全新製程節點命名架構,有望獲業界首款High NA EUV量產工具

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【財訊快報/記者李純君報導】英特爾揭露其製程的最新路線規劃,並宣布一系列基礎創新,除了首次發表全新電晶體架構RibbonFET外,尚有稱作PowerVia之業界首款背部供電的方案。英特爾亦強調迅速轉往下一世代EUV工具的計畫,稱之為高數值孔徑(High NA)EUV。英特爾有望獲得業界首款High NA EUV量產工具。 Intel 7會使用在2021年的Alder Lake用戶端,以及2022年第一季量產的Sapphire Rapids資料中心。Intel 4使用EUV,2023年出貨,使用在client用戶端Meteor Lake和資料中心Granite Rapids。Intel 3將於2023下半年準備開始生產。而Intel 20A則是自2011年推出FinFET後,首次全新電晶體架構,將於2024年逐步量產,並獲Qualcomm採用。

英特爾提到,產業早已意識到,目前以奈米為基礎的製程節點命名方式,並不符合自1997年起採用閘極長度為準的傳統。英特爾今日公布其製程節點全新的命名結構,創造清晰並具備一致性的架構,給予客戶更為精確的製程節點認知。隨著英特爾成立Intel Foundry Services,這種重要性更勝以往。英特爾執行長基辛格(Pat Gelsinger)表示:今天所揭曉的各種創新,不僅開展了英特爾的產品路線規劃,它們對於我們晶圓代工的客戶也相當重要。

英特爾接下來的技術進程,首先Intel 7的部分,植基於FinFET(鰭式場效電晶體)最佳化,相較Intel 10nm SuperFin每瓦效能可提升大約10%~15%。Intel 7將會使用在2021年的Alder Lake用戶端產品,以及2022年第一季量產的Sapphire Rapids資料中心產品。

而Intel 4,則是全面使用極紫外光(EUV)微影技術,透過超短波長的光,印製極小的形狀。伴隨每瓦效能提升約20%,以及面積改進,Intel 4將於2022下半年準備量產,2023年開始出貨,client用戶端Meteor Lake和資料中心Granite Rapids將率先採用。

至於Intel 3,進一步汲取FinFET最佳化優勢與提升EUV使用比例,以及更多的面積改進,Intel 3相較Intel 4約能夠提供18%的每瓦效能成長幅度。Intel 3將於2023下半年準備開始生產。

而就Intel 20A部分,是以RibbonFET和PowerVia這2個突破性技術開創埃米(angstrom)時代。RibbonFET為英特爾環繞式閘極(Gate All Around)電晶體的實作成果,亦將是自2011年推出FinFET後,首次全新電晶體架構。此技術於較小的面積當中堆疊多個鰭片,於相同的驅動電流提供更快的電晶體開關速度。PowerVia為英特爾獨特、業界首次實作的背部供電,藉由移除晶圓正面供電所需迴路,以達最佳化訊號傳遞工作。Intel 20A預計將於2024年逐步量產。英特爾也很公布Qualcomm將採用Intel 20A製程技術。

最後就2025與未來,Intel 20A之後,改良自RibbonFET的Intel 18A已進入開發階段,預計於2025年初問世,將為電晶體帶來另一次的重大性能提升。英特爾也正在定義、建立與佈署下一世代的EUV工具,稱之為高數值孔徑EUV,並有望獲得業界首套量產工具。英特爾正與ASML緊密合作,確保這項業界突破技術能夠成功超越當代EUV。

英特爾強調,擁有基礎製程創新的悠久歷史,推動產業前進並破除限制。在90奈米領銜轉換至應變矽,於45奈米採用高介電常數金屬閘極,於22奈米導入鰭式場效電晶體,Intel 20A將會是另外一個製程技術的分水嶺,提供2個突破性創新,即RibbonFET和PowerVia。