英特爾公布現在到2025年乃至之後的工藝路線圖:加速製程工藝和封裝技術創新

在剛剛結束的「英特爾加速創新:製程工藝和封裝技術線上發布會」上,英特爾CEO帕特-基爾辛格(Pat Gelsinger)發表了演講,展示了一系列底層技術創新,這些技術將驅動英特爾到2025年乃至更遠未來的新產品開發。同時英特爾宣布,AWS將成為首個使用英特爾代工服務(IFS)封裝解決方案的客戶。

英特爾公布現在到2025年乃至之後的工藝路線圖:加速製程工藝和封裝技術創新

在這次線上發布會上,除了公布其近十多年來首個全新電晶體架構RibbonFET和業界首個全新的背面電能傳輸網絡PowerVia之外,英特爾還重點介紹了迅速採用下一代極紫外光刻(EUV)技術的計劃,即高數值孔徑(High-NA)EUV,英特爾還有望率先獲得業界第一台High-NA EUV光刻機。目前英特爾正在加快製程工藝創新的路線圖,以確保到2025年製程性能再度領先業界。

工藝路線圖演進

英特爾表示,從1997年開始,基於納米的傳統製程節點命名方法,已不再與電晶體實際的柵極長度相對應。隨著IDM 2.0戰略中,英特爾代工服務(IFS)的推出,英特爾決定為其製程節點引入了全新的命名體系,創建一個清晰而且一致的框架,以幫助客戶對整個行業的製程節點有更清晰和准確的認知。

英特爾公布現在到2025年乃至之後的工藝路線圖:加速製程工藝和封裝技術創新

Intel 7 製程節點(之前的10nm Enhanced SuperFin)

該製程節點上,將為面向客戶端的Alder Lake和面向數據中心的Sapphire Rapids系列處理器提供動力。前者會在2021年內發布,後者則是2022年第一季度。英特爾表示,基於FinFET電晶體優化,Intel 7與Intel 10nm SuperFin相比,每瓦性能將提升約10%-15%。

Intel 4 製程節點(之前的7nm SuperFin)

這是英特爾非常在意的一個製程節點,會為包括Ponte Vecchio、客戶端的Meteor Lake和數據中心的Granite Rapids在內的多款產品提供動力。英特爾表示該製程節點採用EUV光刻技術,可使用超短波長的光,刻印極微小的圖樣,每瓦性能約20%的提升以及晶片面積的改進,可應用下一代Foveros和EMIB封裝技術,將在2022年下半年投產,相關產品會在2023年出貨。

Intel 3 製程節點(之前的7nm Enhanced SuperFin?)

英特爾表示,該製程節點將在2023年下半年做好生產准備。憑借FinFET的進一步優化和在更多工序中增加對EUV使用,相比Intel 4在每瓦性能上實現約18%的提升,在晶片面積上也會有額外改進。

Intel 20A 製程節點(真正的下一代節點)

英特爾表示,將憑借RibbonFET和PowerVia兩大突破性技術開啟埃米時代。其中RibbonFET是對Gate All Around電晶體的實現,將成為英特爾自2011年推出FinFET以來的首個全新電晶體架構。該技術加快了電晶體開關速度,同時實現與多鰭結構相同的驅動電流,但占用的空間更小。PowerVia是英特爾獨有的、業界首個背面電能傳輸網絡,通過消除晶圓正面供電布線需求來優化信號傳輸。

預計Intel 20A將會在2024年推出,在該製程節點技術上,英特爾還會與高通進行合作。

2025年及更遠的未來

在Intel 20A基礎上,英特爾會對RibbonFET進行改進,預計2025年初會推出Intel 18A,在電晶體性能上實現又一次重大飛躍。英特爾還致力於定義、構建和部署下一代High-NA EUV,有望率先獲得業界第一台High-NA EUV光刻機。英特爾正與ASML密切合作,確保這一行業突破性技術取得成功,超越當前一代EUV。

封裝技術創新

英特爾公布現在到2025年乃至之後的工藝路線圖:加速製程工藝和封裝技術創新
圖:英特爾高級副總裁兼技術開發總經理Ann Kelleher博士

1、EMIB(嵌入式多晶片互連橋接)作為首個2.5D嵌入式橋接解決方案將繼續引領行業,英特爾自2017年以來一直在出貨EMIB產品。Sapphire Rapids將成為採用EMIB批量出貨的首個英特爾至強數據中心產品。
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將採用Foveros封裝技術。
3、Foveros Omni開創了下一代Foveros封裝技術,通過高性能3D堆疊技術為裸片到裸片的互連和模塊化設計提供了無限制的靈活性,預計將於2023年用到量產的產品中。
4、Foveros Direct實現了向直接銅對銅鍵合的轉變以及低電阻互連,這使得從晶圓製成到封裝兩者之間的界限不再那麼明顯,預計也將於2023年用到量產的產品中。

來源:超能網