7 月 27 日報道，剛剛，英特爾公布了公司有史以來最詳細的制程工藝和封裝技術(shù)路線圖！
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。
據(jù)悉，英特爾有望率先獲得業(yè)界第一臺 High-NA EUV 光刻機。此外，AWS 成為第一個使用英特爾代工服務(wù)（IFS）封裝解決方案的客戶，高通也將采用 Intel 20A 制程工藝技術(shù)。
英特爾公司 CEO 帕特?基辛格說：“我們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?！?/p>
▲ 英特爾 CEO 帕特?基辛格發(fā)表演講
01. 介紹新制程節(jié)點命名體系，宣布代工服務(wù)啟動
業(yè)界早就意識到，從 1997 年開始，基于納米的傳統(tǒng)制程節(jié)點命名方法，不再與晶體管實際的柵極長度相對應(yīng)。
此前整個行業(yè)使用著各不相同的制程節(jié)點命名和編號方案，這些方案無法全面展現(xiàn)該如何實現(xiàn)能效和性能的最佳平衡。
對此，英特爾今天宣布為其制程節(jié)點引入了全新的命名體系，創(chuàng)建了一個清晰、一致的框架，來幫助客戶對整個行業(yè)的制程節(jié)點演進建立一個更準(zhǔn)確的認(rèn)知。
“對于未來十年走向超越 1nm 節(jié)點的創(chuàng)新，英特爾有著一條清晰的路徑?！被粮裾劦溃坝⑻貭柕淖钚旅w系，是基于我們客戶看重的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)而提出的，即性能、功率和面積?！?/p>
英特爾去年推出的 10nm SuperFin 節(jié)點，實現(xiàn)了英特爾有史以來最為強大的單節(jié)點內(nèi)性能增強，現(xiàn)在已經(jīng)開始大批量生產(chǎn)。這一命名不會更改。
從英特爾下一個節(jié)點（之前被稱作 Enhanced SuperFin）Intel 7 開始，英特爾后續(xù)節(jié)點將被命名為 Intel 4、Intel 3 和 Intel 20A。最后這個命名反映了摩爾定律仍在持續(xù)生效。
英特爾技術(shù)專家詳述了以下路線圖，其中包含新的節(jié)點命名和實現(xiàn)每個制程節(jié)點的創(chuàng)新技術(shù)：
1、基于 FinFET 晶體管優(yōu)化，Intel 7 與英特爾 10nm SuperFin 相比，每瓦性能將提升約 10%-15%。明年推出的 Alder Lake 客戶端產(chǎn)品將采用 Intel 7 工藝，隨后是面向數(shù)據(jù)中心的 Sapphire Rapids 預(yù)計將于 2022 年第一季度投產(chǎn)。Ponte Vecchio GPU 也將采用 Intel 7 工藝，于 2022 年初上市，其中集成了基片（base tiles）和 Rambo 緩存晶片（Rambo cache tiles）。
2、Intel 4 完全采用 EUV 光刻技術(shù)，可使用超短波長的光，刻印極微小的圖樣，每瓦性能約提升 20%。Intel 4 將在 2022 年下半年投產(chǎn)，并于 2023 年出貨，產(chǎn)品包括面向客戶端的 Meteor Lake 和面向數(shù)據(jù)中心的 Granite Rapids。
上個季度 Meteor Lake 客戶端計算晶片的 tape in，是一個重要的里程碑，Intel 4 也是英特爾首個完全采用 EUV 技術(shù)的制程節(jié)點。
▲ Intel 4 節(jié)點 Meteor Lake 測試晶圓片
3、Intel 3 較 Intel 4 將在每瓦性能上提升約 18%，在芯片面積上有額外改進，得益于 FinFET 的優(yōu)化和在更多工序中增加對 EUV 使用。Intel 3 將于 2023 年下半年開始用于相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)。
4、Intel 20A 將憑借 RibbonFET 和 PowerVia 兩大突破性技術(shù)開啟埃米時代。Intel 20A 預(yù)計將在 2024 年推出。英特爾在 Intel 20A 制程工藝技術(shù)上與高通公司進行合作。
兩大創(chuàng)新技術(shù)中，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。
RibbonFET 是英特爾對 Gate All Around 晶體管的實現(xiàn)，將成為公司自 2011 年率先推出 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。
5、面向 2025 年及更遠的未來：從 Intel 20A 更進一步的英特爾 18A 節(jié)點也已在研發(fā)中，將于 2025 年初推出，它將對 RibbonFET 進行改進，在晶體管性能上實現(xiàn)又一次重大飛躍。
在制程工藝基礎(chǔ)性創(chuàng)新方面，英特爾擁有悠久的歷史。據(jù)英特爾高級副總裁兼技術(shù)開發(fā)總經(jīng)理 AnnKelleher 博士回顧，英特爾引領(lǐng)了從 90nm 應(yīng)變硅向 45nm 高 K 金屬柵極的過渡，并在 22nm 時率先引入 FinFET?！?/p>
他希望憑借 RibbonFET 和 PowerVia 兩大開創(chuàng)性技術(shù)，Intel 20A 將成為制程技術(shù)的另一個分水嶺。
“今天公布的創(chuàng)新技術(shù)不僅有助于英特爾規(guī)劃產(chǎn)品路線圖，對我們的代工服務(wù)客戶也至關(guān)重要。”基辛格說，“業(yè)界對英特爾代工服務(wù)（IFS）有強烈的興趣，今天我很高興我們宣布了首次合作的兩位重要客戶。英特爾代工服務(wù)已揚帆起航！”
02. 有望獲得業(yè)界第一臺 High-NA EUV 光刻機
英特爾還致力于定義、構(gòu)建和部署下一代高數(shù)值孔徑 EUV（High-NA EUV），有望率先獲得業(yè)界第一臺 High-NA EUV 光刻機，并計劃在 2025 年成為首家在生產(chǎn)中實際采用 High-NA EUV 的芯片制造商。
當(dāng)前英特爾正與 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。
此外，英特爾子公司 IMS 是 EUV 多波束掩?？虒憙x的全球主要供應(yīng)商。這是制作高分辨率掩模的必備工具，而掩模則是實現(xiàn) EUV 光刻技術(shù)的關(guān)鍵部分。采用掩?？虒懠夹g(shù)對英特爾來說極具競爭優(yōu)勢，也是同業(yè)的關(guān)鍵推動力。
從 Intel 4 節(jié)點起，英特爾將全面應(yīng)用 EUV 光刻技術(shù)生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，Intel 3 會在更多工序中添加 EUV 的使用，來驅(qū)動比標(biāo)準(zhǔn)全節(jié)點改進水平更高的提升。
03. 亞馬遜 AWS 率先使用英特爾代工服務(wù)（IFS）封裝解決方案
隨著英特爾全新 IDM2.0 戰(zhàn)略的實施，封裝對于實現(xiàn)摩爾定律變得更加重要。
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。
▲ 英特爾高級副總裁兼技術(shù)開發(fā)總經(jīng)理 Ann Kelleher 博士
英特爾對領(lǐng)先行業(yè)的先進封裝路線圖提出：
1、EMIB 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（嵌入式多芯片互連橋接）批量出貨的首個至強數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，也將是業(yè)界首個提供幾乎與單片設(shè)計相同性能的，但整合了兩個光罩尺寸的器件。繼 Sapphire Rapids 之后，下一代 EMIB 的凸點間距將從 55μm 縮短至 45μm。
2、Foveros 利用晶圓級封裝能力，提供史上首個 3D 堆疊解決方案。Meteor Lake 是在客戶端產(chǎn)品中實現(xiàn) Foveros 技術(shù)的第二代部署。該產(chǎn)品具有 36 微米的凸點間距，不同晶片可基于多個制程節(jié)點，熱設(shè)計功率范圍為 5-125W。
3、Foveros Omni 開創(chuàng)了下一代 Foveros 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。Foveros Omni 允許裸片分解，將基于不同晶圓制程節(jié)點的多個頂片與多個基片混合搭配，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，它可以實現(xiàn)低電阻互連，并使得從晶圓制成到封裝開始，兩者之間的界限不再那么截然。Foveros Direct 實現(xiàn)了 10 微米以下的凸點間距，使 3D 堆疊的互連密度提高了一個數(shù)量級，為功能性裸片分區(qū)提出了新的概念，這在以前是無法實現(xiàn)的。Foveros Direct 是對 Foveros Omni 的補充，預(yù)計也將于 2023 年用到量產(chǎn)的產(chǎn)品中。
為了繼續(xù)保持在先進封裝領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，英特爾正著眼于 2023 年交付 Foveros Omni 和 Foveros Direct 之外的其他未來規(guī)劃，將在未來幾代技術(shù)中從電子封裝過渡到集成硅光子學(xué)的光學(xué)封裝。
英特爾將繼續(xù)與包括 Leti、IMEC 和 IBM 在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)伙伴密切合作，在以上和其他諸多創(chuàng)新領(lǐng)域進一步發(fā)展制程和封裝技術(shù)。
04. 結(jié)語：今年年底前宣布其在歐美的新工廠布局
基辛格特別提到上述創(chuàng)新技術(shù)都是在美國本土生產(chǎn)的，主要在英特爾俄勒岡州和亞利桑那州的工廠開發(fā)，這鞏固了英特爾作為美國唯一一家同時擁有芯片研發(fā)和制造能力的領(lǐng)先企業(yè)的地位。
他透露說，英特爾預(yù)計在今年年底前宣布其在歐洲和美國進一步的工廠布局，這將是一筆足以支持大型晶圓廠的巨額投資，以此幫助世界實現(xiàn)更為平衡、可持續(xù)及安全的供應(yīng)鏈。
同時，英特爾歡迎美國和歐盟的政策制定者能夠以緊迫感采取行動，加快我們和集成電路產(chǎn)業(yè)其他公司的項目進展。他們很高興看到最近宣布的支持美國半導(dǎo)體制造和研發(fā)的 CHIPS 法案以及歐盟正在采取類似舉措。
隨著英特爾代工服務(wù)（IFS）的推出，讓客戶清晰了解情況比以往任何時候都顯得更加重要。
在 2021 年 10 月 27 日至 28 日舉行的“英特爾 Innovation”峰會上，英特爾將公布更多相關(guān)細節(jié)。
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