14A工艺节点

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1.4nm,巅峰之争
半导体行业观察· 2025-05-03 10:05
半导体制造工艺竞争 - 台积电正在从FinFET转向Nanosheet架构,并探索CFET(垂直堆叠NFET和PFET)作为器件微缩方案,2023年展示栅极间距48纳米的CFET晶体管,2024年推出最小CFET反相器[1][3][5] - 台积电在二维沟道材料取得突破,首次展示堆叠纳米片架构中单层沟道的电性能,开发出工作电压1V的反相器[5] - 台积电计划开发新型互连技术,包括铜互连新通孔方案、新型铜阻挡层,以及研究气隙金属材料和插层石墨烯以降低电阻[7] 英特尔14A工艺突破 - 英特尔14A节点(2027年风险生产)宣称功耗降低35%,性能功耗比提升15-20%,晶体管密度比18A提高1.3倍[8][9] - 采用PowerDirect背面供电网络和RibbonFET 2晶体管(四层堆叠纳米片),实现更快切换速度[9] - 推出Turbo Cell技术优化CPU/GPU关键路径,通过调整纳米带宽度和配置提升驱动电流,可在同一模块混合高速与节能单元[10][11][12] High NA EUV光刻技术路线 - 台积电放弃在A14节点使用High NA EUV(成本高2.5倍),采用0.33 NA EUV配合多重曝光保持设计复杂度,计划在A14P节点引入[13][14] - 英特尔坚持在14A节点部分层使用High NA EUV(已安装2台设备),但保留Low NA EUV备用方案,两种方案良率持平且设计规则兼容[15][16][17] - High NA EUV可减少40个工艺步骤降低成本,但需两次曝光完成全光罩,而Low NA EUV需三重曝光[18] 技术战略差异 - 台积电侧重成本控制和技术成熟度,延迟High NA EUV应用[13][14] - 英特尔通过High NA EUV寻求技术领先,但吸取10nm节点教训采用双轨开发策略降低风险[19] - 两家公司在背面供电(英特尔PowerDirect)和晶体管架构(台积电CFET/英特尔RibbonFET)上形成差异化竞争[9][3][19]
披露1.4nm细节,英特尔更新晶圆代工路线图
半导体行业观察· 2025-04-30 08:44
英特尔晶圆代工技术进展 14A工艺节点 - 14A是18A的后续节点,相当于1.4纳米,目前处于开发阶段,计划2027年推出[2][4] - 将成为业界首个采用高数值孔径EUV光刻技术的节点,台积电同类技术预计2028年推出但不使用高数值孔径EUV[4] - 已向主要客户提供早期工艺设计套件(PDK),多家客户计划流片测试芯片[2][4] - 采用第二代PowerDirect背面供电技术,通过直接触点传输电源,比当前PowerVia方案效率更高[4] - 引入Turbo Cells技术,优化性能与能效单元组合,提升CPU/GPU关键路径速度[6][8] - 结合RibbonFET 2环绕栅极技术,实现更小工艺特征打印[8] 18A工艺节点 - 已进入风险生产阶段,计划2024年底实现大批量生产(HVM)[10] - 首发产品Panther Lake处理器预计2025年推出,Clearwater Forest推迟至2026年[11] - 业界首个同时采用PowerVia背面供电和RibbonFET环栅晶体管的节点[10] - 相比Intel 3节点,每瓦性能提升15%,芯片密度提高30%[13] - 推出18A-P高性能变体,每瓦性能提升5-10%,已开始晶圆厂早期生产[15] - 开发18A-PT变体支持Foveros Direct 3D混合键合,互连间距小于5微米,优于台积电SoIC-X技术[17][19] 成熟节点与封装技术 成熟节点 - 完成首个16nm生产流片,定位为FinFET技术过渡方案[22] - 与联华电子合作开发12nm节点,计划2027年在亚利桑那州工厂投产,聚焦移动通信和网络应用[22] 先进封装 - 推出EMIB-T、Foveros-R/B等新型封装技术,支持2.5D/3D异构集成,计划2027年量产[33][36][38] - Foveros Direct 3D采用铜混合键合,实现超高带宽低功耗互连,适用于客户端/数据中心[41][44] - EMIB 3.5D整合多芯片互连与Foveros,已用于数据中心GPU Max系列SoC(含1000亿晶体管)[45] - 与安靠公司合作将先进封装技术引入亚利桑那州,增强供应链弹性[32] 制造产能与生态建设 - 全球布局制造基地,未来6-8个季度将提升现有工厂产能[55] - 成立代工Chiplet联盟,聚焦政府与商业市场,推动可互操作chiplet解决方案[60] - 生态系统覆盖EDA工具、IP模块及设计服务,合作伙伴包括新思科技、Cadence等[61] - 展示未来12x光罩芯片原型,集成AI引擎、HBM5、PCIe Gen7等前沿技术[58]