全球晶圓代工龍頭近來煙硝味濃厚，繼台積電前幾週在技術論壇秀出2奈米製程，以及支援3奈米的FINFLEX工藝後，三星（Samsung Electronics）也在上週搶先宣布量產3奈米。目前暫居落後地位的英特爾（Intel）則在昨（4日）揭露4奈米（Intel 4）的製程細節。
英特爾在年度VLSI國際研討會上，公布Intel 4製程的技術細節，並指出相較於Intel 7，Intel 4製程將採用EUV技術，並提升20％以上的效能。該公司也將Intel 4視為帶領英特爾重返先進製程的重要節點。
效能、密度皆有所提升，英特爾直奔先進製程
英特爾進一步解釋， Intel 4在鰭片（Fin）間距、接點間距以及低層金屬間距部分，持續朝向微縮的方向前行，並導入設計技術達到最佳化，縮小元件尺寸。另外，英特爾也改善了FinFET的材料和結構，將鰭片數量從Intel 7的4片降低至3片。
另外，Intel 4也持續使用Intel 7時就已採用的四重成像技術（Self-Aligned Quad Patterning, SAQP。）透過單次微影、兩次沉積的蝕刻步驟，除能成功將晶圓上的微影圖案縮小4倍，也排除了多次微影層疊造成的對準的問題。
在密度上，Intel 4則採用主動元件閘極上接點（Contact Over Active Gate, COAG），將閘極接點設在閘極上方，而非如Intel7以下世代設在閘極的一側，提升密度。
為改善良率問題，Intel 4也更進一步導入網格布線方案（gridded layout scheme），讓電路布線變得更加簡單，不僅能增加效能，也達到良率提昇的目的。
英特爾在本次的發布會上，也可見到逐步追趕先進製程的蹤跡。隨著製程微縮，電晶體上的金屬導線與接點也變得更小，如何維持導線效能，就成為需要克服的障礙。
Intel 4的全新金屬稱之為強化銅（Enhanced Cu），銅是導線、接點的主體，不同於Intel 7主要使用的鈷。銅的外層再使用鈷、鉭包覆。這個解決方案能降低自由電子移動時撞擊原子使其移位的機率。對於正努力朝Intel 3邁進的英特爾來說，是極為重要的基礎。
預計2024超車三星、台積電，良率、技術是關鍵
至於Intel 4何時量產？按照英特爾先前曾公布的日程，Intel 4有望在今年下半進年啟動大規模生產，Intel 4也是英特爾首度使用EUV(極紫外光)的製程。英特爾表示，會在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。
按照英特爾接下來的路徑圖，目前已預計在2023年量產Intel 3 (對標台積電3奈米)、2024上半年量產Intel 20A (對標台積電2奈米)。不過，英特爾的主要競爭對手三星、台積電將在2025年才會量產2奈米，當中還有許多任務要克服，無論在良率、技術等方面，都還有待觀察。
責任編輯：侯品如
