英特尔表示,Intel 4于鳍片间距、接点间距、低层金属间距等关键尺寸,持续朝向微缩的方向前行,并同时导入设计技术偕同最佳化,缩小单一元件的尺寸。透过鳍式场效电晶体(FinFET)材料与结构上的改良提升效能,Intel 4鳍片数量从Intel 7高效能元件库的四片降低至三片,能够大幅增加逻辑元件密度,并缩减路径延迟和降低功耗。

英特尔说明,Intel 7已导入自对准四重成像技术(Self-Aligned Quad Patterning,SAQP)和主动元件闸极上接点(Contact Over Active Gate,COAG)技术来提升逻辑密度。前者透过单次微影和二次沉积、蚀刻步骤,将晶圆上的微影图案缩小四倍,且没有多次微影层迭对准的问题。

后者则是将闸极接点直接设在闸极上方,而非传统设在闸极的一侧,进而提升元件密度。Intel 4更进一步加入网格布线方案(gridded layout scheme),简单化并规律化电路布线,提升效能同时并改善生产良率。

随着制程微缩,电晶体上方的金属导线、接点也随之缩小,导线的电阻和线路直径呈现反比,如何维持导线效能抑是需要克服的壁垒。

Intel 4採用新的金属配方称之为强化铜(Enhanced Cu),使用铜做为导线、接点的主体,取代Intel 7所使用的钴,外层再使用钴、钽包覆。此配方兼具铜的低电阻特性,并降低自由电子移动时撞击原子使其移位,进而让电路失效的电迁移(electromigration)现象,为3奈米Intel 3制程和未来更先进制程打下基础。

在极紫外光(EUV)微影技术部份,英特尔不仅在现有解决方案中的最关键层使用EUV,而且在Intel 4的较高互连层中使用EUV,以大幅度减少光罩数量和制程步骤。

其降低制程的复杂性,亦同步替未来制程节点建立技术领先地位及设备产能,英特尔将在这些制程更广泛地使用EUV,更将导入全球第一款量产型高数值孔径(High-NA)EUV系统。

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