英特尔最近在美国檀香山举行的一年VLSI公布国际研讨会Intel 技术细节4。相较于Intel 7,Intel 4效率提高20%以上,高效组件库(library cell)密度是两倍,两个关键目标是满足开发中产品的需求,包括PC客户端的Meteor Lake,并推进先进的技术和工艺模块。
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英特尔公布Intel 技术细节4。
四年的英特尔之路,Intel 这些效率数据是如何实现的? Intel 4关键尺寸,如鳍间距、接点间距和低层金属间距(Critical Dimension),继续向微缩方向前进,同时引入设计技术共同优化,缩小单个组件的尺寸。透过FinFET提高材料和结构的效率,Intel 4单N型半导体或P型半导体的鳍片数量从Intel 7高效组件库4片降至3片。综合以上技术Intel 4能大大提高逻辑组件密度,减少路径延迟和功耗。
Intel 7已导入自对准四重成像技术(Self-Aligned Quad Patterning、SAQP)与主动组件闸极上接点(Contact Over Active Gate、COAG)提高逻辑密度的技术。前者通过单个微影和两个沉积和蚀刻步骤将晶圆上的微影图案缩小4倍,没有多个微影层对准的问题;后者直接将闸极接点设置在闸极上方,而不是传统的闸极一侧,从而提高组件密度。Intel 进一步加入网格布线方案(gridded layout scheme),简化规律的电路布线,提高效率,提高生产率。
随着工艺的微缩,晶体管上方的金属导线Ecliptek代理、接头也缩小了;导线的电阻与线路直径成反比,如何保持导线效率是需要克服的障碍。Intel 新的金属配方称为强化铜(Enhanced Cu),铜被用作导线和接头的主体,而不是Intel 7使用的钴在外层用钴和钽覆盖;该配方具有铜的低电阻特性,减少了自由电子移动时对原子的冲击,从而使电路失效(electromigration)现象,为Intel 为未来的工艺奠定基础。
将光罩图案成像到晶圆上最重要的变化可能是广泛使用EUV简化工艺。英特尔不仅用于现有良好解决方案中的最关键层EUV,而且在Intel 4在较高的互连层中使用EUV,大大降低光罩数量和工艺步骤。它降低了工艺的复杂性,同时为未来的工艺节点建立了技术领先地位和设备生产能力,英特尔将在这些工艺中得到更广泛的应用EUV,世界上第一个量产高值孔径(High-NA)EUV系统。
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