英特爾公布最新工藝路線圖：重新定義制程，封裝技術(shù)創(chuàng)新

在剛剛結(jié)束的“英特爾加速創(chuàng)新：制程工藝和封裝技術(shù)線上發(fā)布會”上，英特爾CEO帕特-基爾辛格（Pat Gelsinger）發(fā)表了演講，展示了一系列底層技術(shù)創(chuàng)新，這些技術(shù)將驅(qū)動英特爾到2025年乃至更遠未來的新產(chǎn)品開發(fā)。同時英特爾宣布，AWS將成為首個使用英特爾代工服務(wù)（IFS）封裝解決方案的客戶。

在這次線上發(fā)布會上，除了公布其近十多年來首個全新晶體管架構(gòu)RibbonFET和業(yè)界首個全新的背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)PowerVia之外，英特爾還重點介紹了迅速采用下一代極紫外光刻（EUV）技術(shù)的計劃，即高數(shù)值孔徑（High-NA）EUV，英特爾還有望率先獲得業(yè)界第一臺High-NA EUV光刻機。目前英特爾正在加快制程工藝創(chuàng)新的路線圖，以確保到2025年制程性能再度領(lǐng)先業(yè)界。

工藝路線圖演進

英特爾表示，從1997年開始，基于納米的傳統(tǒng)制程節(jié)點命名方法，已不再與晶體管實際的柵極長度相對應(yīng)。隨著IDM 2.0戰(zhàn)略中，英特爾代工服務(wù)（IFS）的推出，英特爾決定為其制程節(jié)點引入了全新的命名體系，創(chuàng)建一個清晰而且一致的框架，以幫助客戶對整個行業(yè)的制程節(jié)點有更清晰和準(zhǔn)確的認(rèn)知。

Intel 7 制程節(jié)點（之前的10nm Enhanced SuperFin）

該制程節(jié)點上，將為面向客戶端的Alder Lake和面向數(shù)據(jù)中心的Sapphire Rapids系列處理器提供動力。前者會在2021年內(nèi)發(fā)布，后者則是2022年第一季度。英特爾表示，基于FinFET晶體管優(yōu)化，Intel 7與Intel 10nm SuperFin相比，每瓦性能將提升約10%-15%。

Intel 4 制程節(jié)點（之前的7nm SuperFin）

這是英特爾非常在意的一個制程節(jié)點，會為包括Ponte Vecchio、客戶端的Meteor Lake和數(shù)據(jù)中心的Granite Rapids在內(nèi)的多款產(chǎn)品提供動力。英特爾表示該制程節(jié)點采用EUV光刻技術(shù)，可使用超短波長的光，刻印極微小的圖樣，每瓦性能約20%的提升以及芯片面積的改進，可應(yīng)用下一代Foveros和EMIB封裝技術(shù)，將在2022年下半年投產(chǎn)，相關(guān)產(chǎn)品會在2023年出貨。

Intel 3 制程節(jié)點（之前的7nm Enhanced SuperFin？）

英特爾表示，該制程節(jié)點將在2023年下半年做好生產(chǎn)準(zhǔn)備。憑借FinFET的進一步優(yōu)化和在更多工序中增加對EUV使用，相比Intel 4在每瓦性能上實現(xiàn)約18%的提升，在芯片面積上也會有額外改進。

Intel 20A 制程節(jié)點（真正的下一代節(jié)點）

英特爾表示，將憑借RibbonFET和PowerVia兩大突破性技術(shù)開啟埃米時代。其中RibbonFET是對Gate All Around晶體管的實現(xiàn)，將成為英特爾自2011年推出FinFET以來的首個全新晶體管架構(gòu)。該技術(shù)加快了晶體管開關(guān)速度，同時實現(xiàn)與多鰭結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動電流，但占用的空間更小。PowerVia是英特爾獨有的、業(yè)界首個背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過消除晶圓正面供電布線需求來優(yōu)化信號傳輸。

預(yù)計Intel 20A將會在2024年推出，在該制程節(jié)點技術(shù)上，英特爾還會與高通進行合作。

2025年及更遠的未來

在Intel 20A基礎(chǔ)上，英特爾會對RibbonFET進行改進，預(yù)計2025年初會推出Intel 18A，在晶體管性能上實現(xiàn)又一次重大飛躍。英特爾還致力于定義、構(gòu)建和部署下一代High-NA EUV，有望率先獲得業(yè)界第一臺High-NA EUV光刻機。英特爾正與ASML密切合作，確保這一行業(yè)突破性技術(shù)取得成功，超越當(dāng)前一代EUV。

封裝技術(shù)創(chuàng)新

圖：英特爾高級副總裁兼技術(shù)開發(fā)總經(jīng)理Ann Kelleher博士

1、EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）作為首個2.5D嵌入式橋接解決方案將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)，英特爾自2017年以來一直在出貨EMIB產(chǎn)品。Sapphire Rapids將成為采用EMIB批量出貨的首個英特爾至強數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。

2、Foveros利用晶圓級封裝能力，提供史上首個3D堆疊解決方案，客戶端的Meteor Lake將采用Foveros封裝技術(shù)。

3、Foveros Omni開創(chuàng)了下一代Foveros封裝技術(shù)，通過高性能3D堆疊技術(shù)為裸片到裸片的互連和模塊化設(shè)計提供了無限制的靈活性，預(yù)計將于2023年用到量產(chǎn)的產(chǎn)品中。

4、Foveros Direct實現(xiàn)了向直接銅對銅鍵合的轉(zhuǎn)變以及低電阻互連，這使得從晶圓制成到封裝兩者之間的界限不再那么明顯，預(yù)計也將于2023年用到量產(chǎn)的產(chǎn)品中。