Turbo Cell技术

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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]