Intel Foundry presenta estrategias innovadoras para tecnologías de transistores y encapsulado para mejorar la escalabilidad del silicio

Intel Foundry ha presentado recientemente importantes avances en tecnologías de transistores y encapsulados durante la Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos IEEE (IEDM) 2024. Estas innovaciones representan avances cruciales en materiales y tecnología de silicio que prometen mejorar el panorama de los semiconductores.

Descubriendo innovaciones en tecnologías de transistores

Durante la conferencia, Intel Foundry destacó su trabajo pionero en “rutenio sustractivo” y otras tecnologías de transistores destinadas a ampliar las capacidades de los futuros nodos de semiconductores. Estos avances están en condiciones de ampliar los límites de lo posible en el diseño y la fabricación de chips.

La importancia de estos avances

A medida que nos acercamos al ambicioso objetivo de integrar un billón de transistores en un solo chip para 2030, mejorar la eficiencia de los transistores y la escalabilidad de las interconexiones se vuelve más crucial que nunca. Con la creciente demanda de procesamiento de alto rendimiento y eficiencia energética, especialmente en aplicaciones como la inteligencia artificial (IA), estas innovaciones son la clave para enfrentar los desafíos futuros.

Estrategias para superar las limitaciones actuales

Intel Foundry está abordando activamente las limitaciones asociadas con los transistores de cobre mediante la exploración de materiales alternativos y el perfeccionamiento de las técnicas de ensamblaje existentes. Se introdujeron las siguientes estrategias para fomentar la innovación en la tecnología de semiconductores:

Rutenio sustractivo (Ru): este nuevo material de metalización utiliza resistividad de película delgada y espacios de aire para mejorar las interconexiones de los chips. Intel Foundry demostró un proceso rentable y factible de Ru sustractivo que logra una notable reducción del 25 % en la capacitancia de línea a línea, particularmente en pasos de 25 nanómetros o menos, lo que sugiere su potencial para reemplazar las soluciones de cobre tradicionales.
Transferencia selectiva de capas (SLT): este innovador método permite un ensamblaje de chip a chip ultrarrápido, con un aumento del rendimiento de hasta 100 veces. La SLT permite la integración de chiplets ultradelgados, lo que mejora la flexibilidad y reduce los costos en diversas aplicaciones.
CMOS RibbonFET de silicio: al presentar transistores CMOS RibbonFET de silicio con una longitud de compuerta de 6 nm, Intel Foundry está superando los límites del escalamiento de compuerta completa, lo cual es crucial para mantener la Ley de Moore.
Óxido de compuerta para transistores de efecto de campo bidimensionales GAA escalados: los avances de Intel en el desarrollo de óxido de compuerta para dispositivos GAA apuntan a mejorar el rendimiento con longitudes de compuerta tan cortas como 30 nm. La exploración de semiconductores de dicalcogenuro de metal de transición (TMD) bidimensionales podría transformar potencialmente las tecnologías de transistores futuras.

Avances en la tecnología del nitruro de galio

Intel Foundry también ha avanzado mucho al desarrollar la primera tecnología de nitruro de galio (GaN) de 300 mm de la industria, que sirve como una alternativa potente para la electrónica de potencia y RF. Esta tecnología promete un mayor rendimiento, especialmente en aplicaciones que requieren alta tolerancia a voltajes y temperaturas.

Futuras direcciones en la innovación de semiconductores

Como parte de su visión compartida en IEDM 2024, Intel Foundry describió una hoja de ruta centrada en áreas de innovación clave esenciales para avanzar en el empaquetado y el escalado de transistores orientados a aplicaciones de IA:

Integración de memoria avanzada para mitigar las limitaciones de capacidad, latencia y ancho de banda.
Implementación de técnicas de enlace híbrido para optimizar el ancho de banda de interconexión.
Ampliación de sistemas modulares combinados con soluciones de conectividad innovadoras.

Un llamado a la acción

El compromiso de Intel Foundry con el desarrollo de tecnologías revolucionarias se ve subrayado por su objetivo de producir transistores que funcionen a voltajes ultrabajos (por debajo de los 300 milivoltios). Esta iniciativa tiene como objetivo abordar los desafíos térmicos y mejorar significativamente la eficiencia energética.

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