Intel Foundry présente des stratégies innovantes pour les technologies de transistors et de packaging afin d’améliorer l’évolutivité du silicium

Intel Foundry a récemment dévoilé des avancées significatives dans les technologies de transistors et de packaging lors de l’IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2024. Ces innovations représentent des développements cruciaux dans les matériaux et la technologie du silicium qui promettent d’améliorer le paysage des semi-conducteurs.

Dévoilement des innovations dans les technologies des transistors

Au cours de la conférence, Intel Foundry a mis en avant ses travaux pionniers dans le domaine du « ruthénium soustractif » et d’autres technologies de transistors visant à étendre les capacités des futurs nœuds de semi-conducteurs. Ces avancées sont en mesure de repousser les limites de ce qui est possible en matière de conception et de fabrication de puces.

L’importance de ces évolutions

Alors que nous nous dirigeons vers l’objectif ambitieux d’intégrer 1 000 milliards de transistors sur une seule puce d’ici 2030, l’amélioration de l’efficacité des transistors et de l’évolutivité des interconnexions devient plus cruciale que jamais. Face à la demande croissante de traitements à haute efficacité énergétique et à hautes performances, en particulier dans des applications comme l’intelligence artificielle (IA), ces innovations sont la clé pour relever les défis futurs.

Stratégies pour surmonter les limitations actuelles

Intel Foundry s’attaque activement aux limitations associées aux transistors en cuivre en explorant des matériaux alternatifs et en perfectionnant les techniques d’assemblage existantes. Les stratégies suivantes ont été introduites pour favoriser l’innovation dans la technologie des semi-conducteurs :

Ruthénium soustractif (Ru) : ce nouveau matériau de métallisation utilise la résistivité des couches minces et les entrefers pour améliorer les interconnexions des puces. Intel Foundry a démontré un procédé rentable et fabricable de Ru soustractif qui permet une réduction remarquable de 25 % de la capacité ligne à ligne, en particulier à des pas de 25 nanomètres ou moins, ce qui suggère son potentiel pour remplacer les solutions traditionnelles en cuivre.
Transfert de couche sélectif (SLT) : cette approche révolutionnaire permet un assemblage puce à puce ultra-rapide, avec une augmentation du rendement jusqu’à 100 fois. Le SLT permet l’intégration de puces ultra-minces, ce qui améliore la flexibilité et réduit les coûts dans diverses applications.
CMOS RibbonFET en silicium : en présentant des transistors CMOS RibbonFET en silicium avec une longueur de grille de 6 nm, Intel Foundry repousse les limites de la mise à l’échelle de la grille tout autour, ce qui est crucial pour maintenir la loi de Moore.
Oxyde de grille pour FET 2D GAA à échelle réduite : les avancées d’Intel dans le développement d’oxyde de grille pour les dispositifs GAA visent à améliorer les performances avec des longueurs de grille aussi courtes que 30 nm. L’exploration des semi-conducteurs bidimensionnels à base de dichalcogénure de métal de transition (TMD) pourrait potentiellement transformer les futures technologies de transistors.

Avancées dans la technologie du nitrure de gallium

Intel Foundry a également fait des progrès en développant la première technologie de nitrure de gallium (GaN) de 300 mm du secteur, qui constitue une alternative puissante pour l’électronique RF et de puissance. Cette technologie promet de meilleures performances, en particulier dans les applications nécessitant une tolérance élevée en termes de tension et de température.

Orientations futures de l’innovation dans le domaine des semi-conducteurs

Dans le cadre de sa vision partagée à l’IEDM 2024, Intel Foundry a présenté une feuille de route axée sur les domaines d’innovation clés essentiels pour faire progresser le packaging et la mise à l’échelle des transistors orientés vers les applications d’IA :

Intégration de mémoire avancée pour atténuer les contraintes de capacité, de latence et de bande passante.
Mise en œuvre de techniques de liaison hybride pour optimiser la bande passante d’interconnexion.
Extension de systèmes modulaires associée à des solutions de connectivité innovantes.

Un appel à l’action

L’engagement d’Intel Foundry dans le développement de technologies révolutionnaires est souligné par son objectif de produire des transistors fonctionnant à très basse tension (moins de 300 millivolts). Cette initiative vise à relever les défis thermiques et à améliorer considérablement l’efficacité énergétique.

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