英特爾4奈米 同功耗效能增20％
2022.07.05 英特爾近期於美國檀香山舉行的年度VLSI國際研討會公布4奈米Intel 4製程的技術細節。圖／美聯社
英特爾近期於美國檀香山舉行的年度VLSI國際研討會公布4奈米Intel 4製程的技術細節。相較於7奈米Intel 7製程，Intel 4於相同功耗提升20％以上的效能，同時達成二項關鍵目標，一是滿足包括Meteor Lake等開發中產品的需求，二是推進先進技術和製程模組。英特爾預期先進製程持續推進，2025年將重回製程領先地位。
英特爾表示，Intel 4於鰭片間距、接點間距、低層金屬間距等關鍵尺寸，持續朝向微縮的方向前行，並同時導入設計技術偕同最佳化，縮小單一元件的尺寸。透過鰭式場效電晶體（FinFET）材料與結構上的改良提升效能，Intel 4鰭片數量從Intel 7高效能元件庫的四片降低至三片，能夠大幅增加邏輯元件密度，並縮減路徑延遲和降低功耗。
英特爾說明，Intel 7已導入自對準四重成像技術（Self-Aligned Quad Patterning，SAQP）和主動元件閘極上接點（Contact Over Active Gate，COAG）技術來提升邏輯密度。前者透過單次微影和二次沉積、蝕刻步驟，將晶圓上的微影圖案縮小四倍，且沒有多次微影層疊對準的問題。
後者則是將閘極接點直接設在閘極上方，而非傳統設在閘極的一側，進而提升元件密度。Intel 4更進一步加入網格布線方案（gridded layout scheme），簡單化並規律化電路布線，提升效能同時並改善生產良率。
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隨著製程微縮，電晶體上方的金屬導線、接點也隨之縮小，導線的電阻和線路直徑呈現反比，如何維持導線效能抑是需要克服的壁壘。
Intel 4採用新的金屬配方稱之為強化銅（Enhanced Cu），使用銅做為導線、接點的主體，取代Intel 7所使用的鈷，外層再使用鈷、鉭包覆。此配方兼具銅的低電阻特性，並降低自由電子移動時撞擊原子使其移位，進而讓電路失效的電遷移（electromigration）現象，為3奈米Intel 3製程和未來更先進製程打下基礎。
在極紫外光（EUV）微影技術部份，英特爾不僅在現有解決方案中的最關鍵層使用EUV，而且在Intel 4的較高互連層中使用EUV，以大幅度減少光罩數量和製程步驟。
其降低製程的複雜性，亦同步替未來製程節點建立技術領先地位及設備產能，英特爾將在這些製程更廣泛地使用EUV，更將導入全球第一款量產型高數值孔徑（High-NA）EUV系統。
來源鏈接：https://ctee.com.tw/news/tech/672129.html
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