Intel Foundry wprowadza innowacyjne strategie dla technologii tranzystorów i pakowania w celu zwiększenia skalowalności krzemu

Firma Intel Foundry niedawno zaprezentowała znaczące postępy w technologiach tranzystorów i pakowania podczas IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2024. Te innowacje stanowią kluczowe osiągnięcia w zakresie materiałów i technologii krzemowej, które obiecują ulepszyć krajobraz półprzewodników.

Odsłanianie innowacji w technologiach tranzystorowych

Podczas konferencji Intel Foundry podkreśliło swoją pionierską pracę w „subtraktywnym rutenu” i innych technologiach tranzystorowych, których celem jest skalowanie możliwości przyszłych węzłów półprzewodnikowych. Te przełomy mają na celu przesunięcie granic tego, co jest możliwe w projektowaniu i produkcji chipów.

Znaczenie tych wydarzeń

W miarę jak zmierzamy w kierunku ambitnego celu zintegrowania 1 biliona tranzystorów na jednym chipie do 2030 r., zwiększanie wydajności tranzystorów i skalowalności połączeń staje się ważniejsze niż kiedykolwiek. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energooszczędne i wydajne przetwarzanie — zwłaszcza w zastosowaniach takich jak sztuczna inteligencja (AI) — innowacje te stanowią klucz do sprostania przyszłym wyzwaniom.

Strategie pokonywania obecnych ograniczeń

Firma Intel Foundry aktywnie zajmuje się ograniczeniami związanymi z tranzystorami miedzianymi, badając alternatywne materiały i udoskonalając istniejące techniki montażu. Wprowadzono następujące strategie, aby wspierać innowacje w technologii półprzewodników:

Subtraktywny ruten (Ru): Ten nowy materiał metalizacji wykorzystuje cienką warstwę rezystywności i szczeliny powietrzne w celu poprawy połączeń między układami scalonymi. Firma Intel Foundry zaprezentowała opłacalny i możliwy do wytworzenia proces subtraktywnego rutenu, który osiąga niezwykłą redukcję pojemności między liniami o 25%, szczególnie przy odstępach 25 nanometrów lub mniejszych, co sugeruje jego potencjał zastąpienia tradycyjnych rozwiązań miedzianych.
Selective Layer Transfer (SLT): To przełomowe podejście umożliwia ultraszybki montaż chip-to-chip, co przekłada się na wzrost przepustowości nawet 100-krotnie. SLT umożliwia integrację ultracienkich chipletów, co zwiększa elastyczność i obniża koszty w różnych zastosowaniach.
Silicon RibbonFET CMOS: Prezentując krzemowe tranzystory RibbonFET CMOS o długości bramki 6 nm, Intel Foundry przesuwa granice skalowalności bramki, co jest kluczowe dla spełnienia prawa Moore’a.
Tlenek bramki dla skalowanych tranzystorów GAA 2D FET: Postępy firmy Intel w rozwoju tlenku bramki dla układów GAA mają na celu zwiększenie wydajności przy długościach bramki wynoszących zaledwie 30 nm. Eksploracja dwuwymiarowych półprzewodników dichalkogenidowych metali przejściowych (TMD) może potencjalnie przekształcić przyszłe technologie tranzystorowe.

Przełomy w technologii azotku galu

Firma Intel Foundry poczyniła również postępy, opracowując pierwszą w branży technologię 300 mm azotku galu (GaN), która stanowi potężną alternatywę dla elektroniki RF i mocy. Technologia ta obiecuje większą wydajność, szczególnie w zastosowaniach wymagających wysokiej tolerancji napięcia i temperatury.

Przyszłe kierunki innowacji w półprzewodnikach

W ramach wizji przedstawionej na konferencji IEDM 2024 firma Intel Foundry przedstawiła plan działania skupiający się na kluczowych obszarach innowacji niezbędnych do rozwoju skalowalności obudów i tranzystorów ukierunkowanych na zastosowania w dziedzinie sztucznej inteligencji:

Integracja zaawansowanej pamięci w celu złagodzenia ograniczeń pojemności, opóźnień i przepustowości.
Wdrożenie technik łączenia hybrydowego w celu optymalizacji przepustowości połączeń.
Rozbudowa systemów modułowych w połączeniu z innowacyjnymi rozwiązaniami łączności.

Wezwanie do działania

Zaangażowanie Intel Foundry w rozwój rewolucyjnych technologii jest podkreślone przez cel produkcji tranzystorów działających przy ultraniskim napięciu (poniżej 300 miliwoltów). Ta inicjatywa ma na celu rozwiązanie problemów termicznych i znaczną poprawę efektywności energetycznej.

Źródło i obrazy