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英特尔公布最新工艺路线图:重新定义制程,封装技术创新

发布人:超能网 时间:2021-08-12 来源:工程师 发布文章

在刚刚结束的“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)发表了演讲,展示了一系列底层技术创新,这些技术将驱动英特尔到2025年乃至更远未来的新产品开发。同时英特尔宣布,AWS将成为首个使用英特尔代工服务(IFS)封装解决方案的客户。

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在这次线上发布会上,除了公布其近十多年来首个全新晶体管架构RibbonFET和业界首个全新的背面电能传输网络PowerVia之外,英特尔还重点介绍了迅速采用下一代极紫外光刻(EUV)技术的计划,即高数值孔径(High-NA)EUV,英特尔还有望率先获得业界第一台High-NA EUV光刻机。目前英特尔正在加快制程工艺创新的路线图,以确保到2025年制程性能再度领先业界。

工艺路线图演进

英特尔表示,从1997年开始,基于纳米的传统制程节点命名方法,已不再与晶体管实际的栅极长度相对应。随着IDM 2.0战略中,英特尔代工服务(IFS)的推出,英特尔决定为其制程节点引入了全新的命名体系,创建一个清晰而且一致的框架,以帮助客户对整个行业的制程节点有更清晰和准确的认知。

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Intel 7 制程节点(之前的10nm Enhanced SuperFin)

该制程节点上,将为面向客户端的Alder Lake和面向数据中心的Sapphire Rapids系列处理器提供动力。前者会在2021年内发布,后者则是2022年第一季度。英特尔表示,基于FinFET晶体管优化,Intel 7与Intel 10nm SuperFin相比,每瓦性能将提升约10%-15%。

Intel 4 制程节点(之前的7nm SuperFin)

这是英特尔非常在意的一个制程节点,会为包括Ponte Vecchio、客户端的Meteor Lake和数据中心的Granite Rapids在内的多款产品提供动力。英特尔表示该制程节点采用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2022年下半年投产,相关产品会在2023年出货。

Intel 3 制程节点(之前的7nm Enhanced SuperFin?)

英特尔表示,该制程节点将在2023年下半年做好生产准备。凭借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,在芯片面积上也会有额外改进。

Intel 20A 制程节点(真正的下一代节点)

英特尔表示,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。

预计Intel 20A将会在2024年推出,在该制程节点技术上,英特尔还会与高通进行合作。

2025年及更远的未来

在Intel 20A基础上,英特尔会对RibbonFET进行改进,预计2025年初会推出Intel 18A,在晶体管性能上实现又一次重大飞跃。英特尔还致力于定义、构建和部署下一代High-NA EUV,有望率先获得业界第一台High-NA EUV光刻机。英特尔正与ASML密切合作,确保这一行业突破性技术取得成功,超越当前一代EUV。

封装技术创新

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图:英特尔高级副总裁兼技术开发总经理Ann Kelleher博士

1、EMIB(嵌入式多芯片互连桥接)作为首个2.5D嵌入式桥接解决方案将继续引领行业,英特尔自2017年以来一直在出货EMIB产品。Sapphire Rapids将成为采用EMIB批量出货的首个英特尔至强数据中心产品。

2、Foveros利用晶圆级封装能力,提供史上首个3D堆叠解决方案,客户端的Meteor Lake将采用Foveros封装技术。

3、Foveros Omni开创了下一代Foveros封装技术,通过高性能3D堆叠技术为裸片到裸片的互连和模块化设计提供了无限制的灵活性,预计将于2023年用到量产的产品中。

4、Foveros Direct实现了向直接铜对铜键合的转变以及低电阻互连,这使得从晶圆制成到封装两者之间的界限不再那么明显,预计也将于2023年用到量产的产品中。

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关键词: 芯片

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