Intel Foundry apresenta estratégias inovadoras para tecnologias de transistor e encapsulamento para melhorar a escalabilidade do silício

A Intel Foundry revelou recentemente avanços significativos em tecnologias de transistores e encapsulamentos durante o IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2024. Essas inovações representam desenvolvimentos cruciais em materiais e tecnologia de silício que prometem aprimorar o cenário de semicondutores.

Revelando inovações em tecnologias de transistores

Durante a conferência, a Intel Foundry destacou seu trabalho pioneiro em “rutênio subtrativo” e outras tecnologias de transistores voltadas para capacidades de escala para futuros nós semicondutores. Essas inovações estão posicionadas para expandir os limites do que é possível em design e fabricação de chips.

A importância destes desenvolvimentos

À medida que avançamos em direção à meta ambiciosa de integrar 1 trilhão de transistores em um único chip até 2030, aumentar a eficiência do transistor e a escalabilidade da interconexão se torna mais crucial do que nunca. Com a crescente demanda por processamento de alto desempenho e eficiência energética — especialmente em aplicações como inteligência artificial (IA) — essas inovações são a chave para enfrentar os desafios futuros.

Estratégias para superar as limitações atuais

A Intel Foundry está abordando ativamente as limitações associadas aos transistores de cobre explorando materiais alternativos e refinando técnicas de montagem existentes. As seguintes estratégias foram introduzidas para promover a inovação na tecnologia de semicondutores:

Rutênio subtrativo (Ru): Este novo material de metalização utiliza resistividade de filme fino e airgaps para melhorar as interconexões de chip. A Intel Foundry demonstrou um processo de Ru subtrativo de baixo custo e fabricável que atinge uma notável redução de 25% na capacitância linha a linha, particularmente em passos de 25 nanômetros ou menos, sugerindo seu potencial para substituir soluções tradicionais de cobre.
Selective Layer Transfer (SLT): Esta abordagem inovadora permite uma montagem ultrarrápida de chip para chip, ostentando um aumento de rendimento de até 100 vezes. O SLT permite a integração de chiplets ultrafinos, o que aumenta a flexibilidade e reduz os custos em várias aplicações.
CMOS RibbonFET de silício: Ao apresentar transistores CMOS RibbonFET de silício com comprimento de porta de 6 nm, a Intel Foundry está expandindo os limites do dimensionamento de porta total, o que é crucial para manter a Lei de Moore.
Gate Oxide para FETs GAA 2D em Escala: Os avanços da Intel no desenvolvimento de gate oxide para dispositivos GAA visam melhorar o desempenho com comprimentos de gate tão curtos quanto 30 nm. A exploração de semicondutores bidimensionais de dichalcogeneto de metal de transição (TMD) poderia potencialmente transformar futuras tecnologias de transistores.

Avanços na tecnologia de nitreto de gálio

A Intel Foundry também fez progressos ao desenvolver a primeira tecnologia de nitreto de gálio (GaN) de 300 mm do setor, que serve como uma alternativa poderosa para RF e eletrônica de potência. Essa tecnologia promete maior desempenho, particularmente em aplicações que exigem alta voltagem e tolerância à temperatura.

Direções futuras na inovação de semicondutores

Como parte de sua visão compartilhada no IEDM 2024, a Intel Foundry delineou um roteiro focado em áreas-chave de inovação essenciais para o avanço do empacotamento e dimensionamento de transistores direcionados a aplicações de IA:

Integração de memória avançada para mitigar restrições de capacidade, latência e largura de banda.
Implementação de técnicas de ligação híbrida para otimizar a largura de banda de interconexão.
Expansão de sistemas modulares aliada a soluções inovadoras de conectividade.

Um apelo à ação

O comprometimento da Intel Foundry em desenvolver tecnologias revolucionárias é ressaltado por sua meta de produzir transistores que operem em voltagem ultrabaixa (abaixo de 300 milivolts). Esta iniciativa visa enfrentar desafios térmicos e melhorar significativamente a eficiência energética.

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