制造工藝的發(fā)展藍圖出處：美國英特爾的Press專用主頁（點擊放大）

Tri-Gate的特點出處：美國英特爾的Press專用主頁。（點擊放大）
英特爾日本的阿部剛士（董事副社長兼技術開發(fā)和制造技術本部長）7月8日作為特邀演講嘉賓，出席了由日本電化學協(xié)會電子材料委員會主辦的“半導體及集成電路技術第75屆研討會”（2011年7月7日和8日在東京早稻田大學舉辦）。在演講的前半部分，阿部剛士介紹了美國英特爾5月份發(fā)布的FinFET——“Tri-Gate”的制造技術和晶體管，后半部分展望了采用美國英特爾MPU的PC產品市場。

本文將主要介紹演講前半部分提到的制造技術和晶體管。阿部剛士演講伊始便介紹了MPU制造工藝的發(fā)展藍圖。美國英特爾在MPU開發(fā)方面一直采取每年交替進行工藝微細化和架構改良的“Tick-Tock”戰(zhàn)略，陽歷奇數(shù)年是進行工藝微細化的年份。因此2011年就是開始量產22nm工藝產品的一年。幻燈片中列有以下計劃：2013年開始量產14nm工藝產品、2015年開始量產10nm工藝產品。

摩爾法則繼續(xù)有效

關于未來工藝（幻燈片的右側），阿部表示，“雖然有觀點認為10nm之后晶體管的發(fā)展將趨于停滯，但我認為摩爾法則仍將繼續(xù)發(fā)揮作用。至少美國英特爾一直在全力開發(fā)預定2017年和2019年開始量產的工藝”（阿部）。而且，他還半開玩笑地表示，“1929年出生的戈登·摩爾（Gordon Moore）目前依然健在，至少在摩爾的有生之年保持摩爾法則的有效是美國英特爾員工的職責”。

阿部表示，美國英特爾并不是一味地推進微細化，有時也會導入不同于以前的新技術，他還介紹了2003年從90nm開始使用的應變硅（Strained Silicon），以及2007年從45nm開始使用的high-k絕緣膜和金屬柵極。將從2011年下半年開始量產的22nm新技術是名為“Tri-Gate”的FinFET（參閱本站報道1，本站報道2）。據(jù)悉，與此前的平面晶體管相比，Tri-Gate在通道中設置鰭片（Fin）以增大電流，具有出色的電特性。

出色的電特性體現(xiàn)在多個方面，阿部在介紹時將重點放在了可低壓驅動上。例如，在確保相同通道電流時，平面晶體管需要0.3V的電壓，而Tri-Gate只需0.2V即可。而且他還強調到，不僅是Xeon和Core i7等高端MPU，就算是Atom等注重低壓運行的MPU，Tri-Gate也可有效發(fā)揮作用。

工藝成本僅上漲2～3％

除了電特性的優(yōu)勢外，阿部還站在技術開發(fā)和制造技術本部長的立場上，介紹了Tri-Gate的特點。據(jù)阿部介紹，與采用平面晶體管的32nm級相比，采用Tri-Gate的22nm級晶圓每塊的工藝成本僅高出2～3％。阿部表示，“如果采用基于新型晶體管的新工藝，那么在此前的情況下，成本大多會增加10％以上”。

另外，阿部還介紹說，通過采用FinFET，塊體基板也可實現(xiàn)完全耗盡型晶體管。他還表示，如果采用SOI基板以平面方式實現(xiàn)完全耗盡型晶體管（即FDSOI），那么工藝成本將上漲10％以上，強調了Tri-Gate在制造成本上的優(yōu)勢。

隨后，阿部的談話內容轉到了工廠的設備投資上。美國英特爾目前可年產3億5000萬個MPU。只有一個22nm工廠是不夠的。美國英特爾僅在22nm方面就將投資60億～80億美元，主要用于強化位于俄勒岡州和亞利桑那州的現(xiàn)有工廠，以及建立亞利桑那州的新工廠（Fab32）等。


邏輯柵極延遲時間的比較淺灰色線是22nm平面晶體管的邏輯柵極延遲時間。出處：美國英特爾的Press專用主頁。（點擊放大）

22nm工廠實例左下方的Fab32是預定支持14nm的新工廠。出處：美國英特爾的Press專用主頁。（點擊放大）
將在數(shù)年內把MPU年產量提高至7億個

據(jù)阿部介紹，MPU市場規(guī)模今后將加速擴大。原因是接入互聯(lián)網的設備會越來越多。PC方面，繼發(fā)達國家和BRICs之后，東歐和南美等市場也將不斷擴大。阿部表示，“而且在2020年前后，PC將攻克非洲市場”。據(jù)悉，智能手機和平板PC等移動產品市場，將以超過PC的高增長率取得發(fā)展，發(fā)達國家也包括在內。

PC、移動產品以及家電產品等接入網絡后，服務器的數(shù)量將越來越多。利潤率高于凌動（Atom）和Core i的至強（Xeon）將會暢銷。按照美國英特爾的預測，售出600部智能手機，就要增設一臺服務器。平板PC的話，售出122部就要增設一臺服務器。

阿部認為，由于終端產品MPU和服務器用MPU將共同取得發(fā)展，因此MPU的需求會不斷增加。阿部表示，“幾年之后，美國英特爾的MPU年產量將達到比目前增加一倍的7億個”。當然，還將全力準備建設22nm之后的14nm工廠。據(jù)介紹，雖然前面提到的亞利桑那州Fab32工廠是以22nm為目標而建立的，不過還計劃支持14nm。而且，美國英特爾還預定與Fab32同在亞利桑那州建造瞄準14nm以后制造的新工廠（Fab42）。雖然只是設立一個工廠，但預計設備投資額將達到50億美元。比32nm工廠的30億美元設備投資額增加了67％。（記者：小島 郁太郎）