英特尔计划开发14A和10A工艺 将使用High-NA EUV光刻技术

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2021年7月的“英特尔加速创新：制程工艺和封装技术线上发布会”上，英特尔CEO帕特-基尔辛格（Pat Gelsinger）展示了一系列底层技术创新。按照英特尔的计划，至2025年将发布Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A和Intel 18A工艺，其中Intel 7已应用在Alder lake和Raptor Lake上。



Intel 4就是最初的7nm工艺，该制程节点采用EUV光刻技术，可使用超短波长的光，刻印极微小的图样，每瓦性能约20%的提升以及芯片面积的改进，可应用下一代Foveros和EMIB封装技术，将在Meteor Lake和Granite Rapids中亮相，预计2022年下半年投产，相关产品会在2023年出货。Intel 3凭借对FinFET的进一步优化和在更多工序中增加对EUV使用，相比Intel 4在每瓦性能上实现约18%的提升，将在2023年下半年做好生产准备。

到了Intel 20A和Intel 18A工艺，将凭借RibbonFET和PowerVia两大突破性技术开启埃米时代。其中RibbonFET是对Gate All Around晶体管的实现，将成为英特尔自2011年推出FinFET以来的首个全新晶体管架构。该技术加快了晶体管开关速度，同时实现与多鳍结构相同的驱动电流，但占用的空间更小。PowerVia是英特尔独有的、业界首个背面电能传输网络，通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。



据Wccftech报道，IMEC公布的信息显示，英特尔在Intel 18A工艺之后是Intel 14A工艺，预计会在2026年出现，之后是Intel 10A工艺，时间点为2028年。三星在去年的“Samsung Foundry Forum 2022”上，公布了未来的技术路线图，显示其1.4nm工艺预计会在2027年量产。作为当今半导体工艺的领跑者，传闻台积电（TSMC）也在去年组建了1.4nm级制造工艺的研发队伍。目前看来，台积电、三星和英特尔都已经有1.4nm工艺的计划，量产时间大概会在2026年至2027年之间。

2025年及以后的新工艺也将引入新的光刻设备，英特尔去年就率先购买了业界首个TWINSCAN EXE:5200系统。这是ASML一种具有高数值孔径（High-NA）和每小时生产超过200片晶圆的极紫外光（EUV）大批量生产系统，据了解，英特尔将在Intel 18A工艺引入High-NA EUV技术。去年有报道称，台积电计划在2024年引入High-NA EUV光刻机，将用于2nm芯片的制造上。半导体工艺进入2nm时代后，应该会逐步采用High-NA EUV技术，以替换现有的EUV工艺。



据ASML的首席技术官Martin van den Brink此前的介绍，High-NA EUV光刻机会比现有的EUV光刻机更为耗电，从1.5兆瓦增加到2兆瓦。主要原因是因为光源，High-NA使用了相同的光源需要额外0.5兆瓦，ASML还使用水冷铜线为其供电。High-NA EUV系统将提供0.55数值孔径，与此前配备0.33数值孔径透镜的EUV系统相比，精度会有所提高，可以实现更高分辨率的图案化，以实现更小的晶体管特征。

此外，新一代光刻机的价格也是惊人的，将从EUV光刻机的1.5亿美元涨至4亿美元以上。


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