Intel Foundry introduce strategie innovative per le tecnologie dei transistor e del packaging per migliorare la scalabilità del silicio

Intel Foundry ha recentemente svelato importanti progressi nelle tecnologie dei transistor e del packaging durante l’IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2024. Queste innovazioni rappresentano sviluppi cruciali nei materiali e nella tecnologia del silicio che promettono di migliorare il panorama dei semiconduttori.

Svelare le innovazioni nelle tecnologie dei transistor

Durante la conferenza, Intel Foundry ha evidenziato il suo lavoro pionieristico nel “rutenio sottrattivo” e altre tecnologie di transistor mirate a scalare le capacità per i futuri nodi semiconduttori. Queste innovazioni sono posizionate per spingere i confini di ciò che è possibile nella progettazione e produzione di chip.

L’importanza di questi sviluppi

Mentre ci dirigiamo verso l’ambizioso obiettivo di integrare 1 trilione di transistor su un singolo chip entro il 2030, migliorare l’efficienza dei transistor e la scalabilità dell’interconnessione diventa più cruciale che mai. Con la crescente domanda di elaborazione efficiente dal punto di vista energetico e ad alte prestazioni, specialmente in applicazioni come l’intelligenza artificiale (IA), queste innovazioni sono la chiave per affrontare le sfide future.

Strategie per superare le attuali limitazioni

Intel Foundry sta affrontando attivamente le limitazioni associate ai transistor in rame esplorando materiali alternativi e perfezionando le tecniche di assemblaggio esistenti. Sono state introdotte le seguenti strategie per promuovere l’innovazione nella tecnologia dei semiconduttori:

Rutenio sottrattivo (Ru): questo nuovo materiale di metallizzazione utilizza resistività a film sottile e airgap per migliorare le interconnessioni dei chip. Intel Foundry ha dimostrato un processo conveniente e realizzabile di Ru sottrattivo che ottiene una notevole riduzione del 25% della capacità da linea a linea, in particolare a passi di 25 nanometri o meno, suggerendo il suo potenziale per sostituire le tradizionali soluzioni in rame.
Selective Layer Transfer (SLT): questo approccio rivoluzionario consente un assemblaggio chip-to-chip ultraveloce, vantando un aumento della produttività fino a 100 volte. SLT consente l’integrazione di chiplet ultrasottili, il che aumenta la flessibilità e riduce i costi in varie applicazioni.
CMOS RibbonFET in silicio: presentando i transistor CMOS RibbonFET in silicio con una lunghezza di gate di 6 nm, Intel Foundry sta spingendo i limiti della scalabilità gate-all-around, il che è fondamentale per rispettare la legge di Moore.
Gate Oxide per FET 2D GAA scalati: i progressi di Intel nello sviluppo di gate oxide per dispositivi GAA mirano a migliorare le prestazioni con lunghezze di gate di appena 30 nm. L’esplorazione di semiconduttori bidimensionali di dicalcogenide di metalli di transizione (TMD) potrebbe potenzialmente trasformare le future tecnologie dei transistor.

Innovazioni nella tecnologia del nitruro di gallio

Intel Foundry ha anche fatto passi da gigante sviluppando la prima tecnologia al nitruro di gallio (GaN) da 300 mm del settore, che funge da potente alternativa per l’elettronica di potenza e RF. Questa tecnologia promette prestazioni maggiori, in particolare nelle applicazioni che richiedono alta tensione e tolleranza alla temperatura.

Direzioni future nell’innovazione dei semiconduttori

Nell’ambito della sua visione condivisa all’IEDM 2024, Intel Foundry ha delineato una tabella di marcia incentrata su aree di innovazione chiave essenziali per far progredire il packaging e la scalabilità dei transistor orientati alle applicazioni di intelligenza artificiale:

Integrazione di memoria avanzata per attenuare i limiti di capacità, latenza e larghezza di banda.
Implementazione di tecniche di bonding ibrido per ottimizzare la larghezza di banda di interconnessione.
Espansione dei sistemi modulari abbinata a soluzioni di connettività innovative.

Un invito all’azione

L’impegno di Intel Foundry nello sviluppo di tecnologie rivoluzionarie è sottolineato dal suo obiettivo di produrre transistor che funzionino a bassissima tensione (inferiore a 300 millivolt). Questa iniziativa mira ad affrontare le sfide termiche e a migliorare significativamente l’efficienza energetica.

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