英特尔公司表示,其14A制造技术(1.4纳米级别)——该公司首个专为英特尔及其代工客户从头设计的制程工艺——将比即将推出的18A生产节点成本更高。其根本原因在于将采用阿斯麦(ASML)新一代数值孔径为0.55Twinscan EXE:5200B高数值孔径光刻机

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14A确实比18A更昂贵,”英特尔首席财务官戴维·辛斯纳(David Zinsner)在花旗2025年全球TMT大会上表示。“就投资规模而言,增幅并不显著。但晶圆成本确实更高,部分原因是我们计划在14A中采用高数值孔径极紫外光刻设备,而这在18A中并未使用。”

英特尔预计,其14A制程工艺相比18A可实现15%至20%的每瓦性能提升,或25%至35%的功耗降低。这项新制造技术采用升级版的全环绕栅极晶体管结构RibbonFET 2,以及将电源线直接连接至晶体管源极和漏极的背面供电网络PowerDirect14A的一项关键创新是Turbo Cells技术,它通过在密集标准单元库中使用高驱动力的双倍高度单元来优化关键时序路径,从而提升CPU和GPU频率,在不显著增加面积或功耗的前提下实现速度提升。

然而,为实现18A生产,英特尔需使用具备更佳分辨率的下一代光刻系统,因此无需依赖多重曝光技术。阿斯麦Twinscan EXE高数值孔径极紫外光刻系统单次曝光即可实现8纳米分辨率,较当前低数值孔径极紫外光刻工具的13.5纳米分辨率有显著飞跃。尽管低数值孔径系统通过双重曝光也能达到8纳米,但这种方法会增加工艺复杂性并可能影响良率。不过,高数值孔径极紫外光刻将曝光区域缩小了50%,要求芯片制造商调整其设计策略。此外,新系统比现有光刻设备更为昂贵。

阿斯麦当前一代低数值孔径极紫外光刻机Twinscan NXE:3800E单价约为2.35亿美元,而其即将推出的高数值孔径极紫外光刻机Twinscan EXE:5200B(或更先进型号)预计单价达3.8亿美元。鉴于高昂成本及该技术带来的独特挑战,行业对高数值孔径极紫外光刻的采用策略各异:英特尔力推在数年后的14A工艺中率先部署,而台积电(TSMC)则采取更谨慎的态度。

用于生产尖端制程芯片的现代晶圆厂目前造价在200亿至300亿美元之间(具体取决于产能),因此增购四台总价15.2亿美元的高数值孔径设备并不会显著推高建厂成本。但14A的研发需耗资数十亿美元。综合所有额外成本后,14A工艺技术确实比18A更为昂贵,这正是英特尔代工业务需要外部客户来合理化解额外成本的原因。

“我认为陈立武(英特尔首席执行官)想表达的是:如果我们无法为14A争取到外部客户,该节点的合理性将难以论证,”辛斯纳表示。“因此,英特尔产品部门固然会是14A的重要客户,但我们需要确保总体需求规模足以让股东获得合理投资回报。”

今年早些时候,英特尔曾宣布若无法为14A争取到至少一个重要客户,将考虑放缓开发进度或彻底放弃该节点,因为如今尖端制程技术的开发和量产对单一企业而言成本过高。然而,英特尔可能已别无选择,必须完成14A开发并基于该技术生产芯片,因为英特尔代工(Intel Foundry)作为公司不可或缺的组成部分无法被剥离。根据与美国政府达成的协议(英特尔将补助金转换为股权),英特尔必须在未来五年内持有代工业务至少51%的控股权,否则将构成违约。


文章标签: #英特尔 #14A工艺 #光刻机 #制造成本 #芯片制造

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