近期 Intel 執行長 Bob Swan 大方承認自家 7nm 製程相較原先預計時程延後許多，但於近日舉辦的 Architecture Day 架構日活動當中，該公司仍舊針對目前 10nm 製程電晶體效能不如預期的問題，持續改進並提出多種解方。
▲Intel 於目前已量產的 10nm 製程（應用於 Ice Lake），導入 SAQP（Self-Aligned Quad Patterning）、CLI（Cobalt Local Interconnects）、COAG（Contact Over Active Gate）等細部改良技術。
▲SuperFin 超級鰭片式電晶體能夠提升效能表現，代號 Tiger Lake 的第11代行動處理器將是首款應用產品。
讓我們從電晶體角度出發，接著再依據製造順序由小至大探討。FinFET 鰭片式電晶體突出於矽基板，就像是矽基板上方長出許多片狀結構，SuperFin 技術強化源極、汲極等磊晶，進而提升應力、縮減電阻、通過更多電流。另一方面同時提供更寬的閘極選項、改善製程，以便提升通道的遷移率，提供更高的驅動電流，對於高效能晶片設計是不可或缺的改進。
▲接近電晶體的互連層，SuperFin 降低阻障層厚度，降低通孔電阻 30％，上方則是透過 Hi-K 介電材料，於 MIM 當中形成重複的超晶格結構，於占用相同面積的先決條件之下，達成 5 倍電容值。
在電晶體之上，首先碰觸到電晶體的數層電路，SuperFin 縮減緊鄰線路的阻障層（barrier）厚度，Intel 宣稱能夠減少通孔電阻達 30％。再往上線徑較寬、線距較大的數層電路，內嵌採用 metal-insulator-metal（金屬-絕緣體-金屬）結構的電容，Intel 更進一步採用新型 Hi-K 介電材料，讓佔據相同面積的 MIM 電容，擁有 5 倍的容值，降低電壓驟降（Vdroop）情況，稱之為 Super MIM。
▲Raja Koduri 把 SuperFin 超級鰭片式電晶體穿上身，可見 Intel 內部對於這個節點製程升級多麼重視。
▲10nm 製程除了近日公布的 SuperFin 之外，目前預期還有個 Enhanced SuperFin，詳細資訊尚屬未知，但會提升效能、新款互連改進，並為資料中心最佳化。
喔，對了！Intel 未來將拋棄「製程++」這種命名方式，使用在 Tiger Lake 的製程技術稱為 SuperFin，下次使用在 Sapphire Rapids 的製程技術將稱為 Enhanced SuperFin。
