Intel plant angeblich modifizierte 14A2-Prozesstechnologie
Intel erwägt Berichten zufolge die Einführung einer angepassten 14A2-Prozesstechnologie, um Herausforderungen bei der Stromversorgung in fortgeschrittenen Fertigungsnodes zu bewältigen. Dies soll die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber TSMC und Samsung stärken.
Intel prüft einem Bericht zufolge die Einführung einer modifizierten Version seiner zukünftigen 14A-Halbleiterfertigungstechnologie, genannt 14A2, um technische Hürden bei der Stromversorgung zu überwinden. Die geplante Änderung umfasst die Einführung eines zweiseitigen Stromversorgungssystems, um eine ausreichende Energieversorgung der Transistoren in zukünftigen, kleineren Strukturgrößen sicherzustellen.
Der ursprüngliche 14A-Prozess sah die Nutzung der Rückseiten-Stromversorgung (BSPDN) vor, bei der Stromnetze auf die Rückseite des Wafer verlagert werden. Dies hätte die vorderen Metallierungs-Ebenen für Routing freigegeben, die Transistordichte erhöht und die Leistung verbessert. Die 14A2-Technologie reduziert jedoch den Abstand der kleinsten Metallverbindung (M0) von 28 nm im 14A-Prozess auf etwa 21 nm. Diese Maßnahme soll die Transistordichte erhöhen und die High-NA EUV-Lithografie besser nutzen.
Diese Verringerung des M0-Abstands erhöht den Widerstand der Verbindungsleitungen. Da die Leiterbahnen schmaler werden, könnten die für die Rückseiten-Stromversorgung verwendeten Nanoscale Through-Silicon Vias (nTSV) Schwierigkeiten haben, die erforderliche Stromdichte zu liefern, was zu erheblichen Spannungseinbrüchen (IR Drop) führt. Um dem entgegenzuwirken, erwägt Intel einen Hybridansatz: Beibehaltung der Rückseiten-Stromversorgung als primäre Methode und gleichzeitige Wiedereinführung einiger vorderseitiger Metall-Ebenen für Zusatzstromversorgung und Takt-Signalverteilung.
Der 14A-Prozess ist ein zentraler Bestandteil von Intels Strategie, mit den fortschrittlichen Nodes von TSMC (N2, A14) und Samsung (SF2Z) zu konkurrieren. Intel plant, das Process Design Kit (PDK) für den 14A-Prozess im Oktober 2026 für externe Kunden bereitzustellen, mit einer Massenproduktion, die für 2029 angestrebt wird. Die Halbleiterindustrie steht unter ständigem Druck, Fertigungsprozesse zu verkleinern, wobei Herausforderungen bei der Fehlerkontrolle und der Zuverlässigkeit von Verbindungen immer wichtiger werden.