英特爾晶圓代工利用減材釕技術(shù)提升電晶體容量，突破25%提升

2024年，在IEEE國際電子元件會(huì)議（IEDM）上，英特爾晶圓代工（Intel Foundry）宣布了突破性的技術(shù)進(jìn)展，展示了通過使用新型材料——減材釕（subtractive Ruthenium）技術(shù)，成功提升了電晶體的容量。該技術(shù)有助于顯著改善晶片內(nèi)的互連效能，預(yù)計(jì)能在未來的半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)中替代傳統(tǒng)的銅電晶體，解決隨著微縮過程增加的互連密度問題。

減材釕提升電晶體容量

減材釕技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其通過減少光刻過程中氣隙排除區(qū)的設(shè)計(jì)，降低了線間電容高達(dá)25%。這一創(chuàng)新的解決方案有效緩解了在不斷微縮的過程中，傳統(tǒng)銅互連技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)。隨著晶片設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，電晶體內(nèi)部的連接變得更加關(guān)鍵，而減材釕通過提升互連效能，幫助保持電流的穩(wěn)定傳輸，減少信號(hào)干擾，并確保電晶體的高速運(yùn)作，推動(dòng)半導(dǎo)體制程的進(jìn)一步發(fā)展。

選擇性層遷移技術(shù)：AI應(yīng)用的關(guān)鍵突破

在滿足AI應(yīng)用日益增長的吞吐量需求方面，英特爾展示了選擇性層遷移（Selective Layer Transfer, SLT）技術(shù)。SLT是一個(gè)新穎的異質(zhì)整合解決方案，能夠在晶片對(duì)晶片組裝中提高吞吐量達(dá)100倍。通過這項(xiàng)技術(shù)，英特爾不僅能實(shí)現(xiàn)更小的晶粒尺寸，還能提升元件的功能密度，從而大幅增強(qiáng)AI架構(gòu)的效能與靈活性。SLT技術(shù)的出現(xiàn)為未來高效能AI運(yùn)算提供了重要的支持，特別是在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)計(jì)算任務(wù)方面。

硅RibbonFET與GAA技術(shù)的微縮進(jìn)展

英特爾還展示了其在環(huán)繞式閘極（GAA）技術(shù)方面的最新突破。通過使用6奈米閘極長度的硅RibbonFET CMOS電晶體，英特爾成功克服了短通道效應(yīng)，為微縮帶來了新的發(fā)展路徑。GAA技術(shù)有助于提升電晶體的控制能力，使得半導(dǎo)體能夠繼續(xù)在更小的尺度上運(yùn)行，同時(shí)保持或提升其性能。

此外，英特爾還展示了用于微縮2D FET的閘極氧化物模組，這一創(chuàng)新成果可能會(huì)取代硅材料，進(jìn)一步提升二維半導(dǎo)體的效能，推動(dòng)先進(jìn)電晶體制程向前發(fā)展。

氮化鎵技術(shù)推動(dòng)功率電子與射頻應(yīng)用

除了在微縮領(lǐng)域的創(chuàng)新，英特爾還大力推動(dòng)氮化鎵（GaN）技術(shù)的研發(fā)。氮化鎵因其在功率電子和射頻應(yīng)用中的顯著優(yōu)勢(shì)，成為英特爾未來技術(shù)戰(zhàn)略的重要一環(huán)。此次，英特爾展示了業(yè)界首個(gè)300毫米氮化鎵技術(shù)，采用GaN-on-TRSOI基板設(shè)計(jì)，成功減少了信號(hào)損耗，提供更高的效能和更好的線性度。此舉不僅提升了氮化鎵的應(yīng)用潛力，還為高效能電子產(chǎn)品的研發(fā)打開了新的可能性。

未來半導(dǎo)體技術(shù)的愿景

英特爾還提出了對(duì)未來半導(dǎo)體技術(shù)的愿景，強(qiáng)調(diào)先進(jìn)封裝技術(shù)、記憶體整合及混合鍵合技術(shù)將在推動(dòng)AI應(yīng)用中扮演關(guān)鍵角色。隨著AI需求不斷增加，記憶體整合將有助于解決容量、頻寬和延遲瓶頸，而混合鍵合技術(shù)則進(jìn)一步優(yōu)化了晶片之間的互連頻寬，提升了系統(tǒng)的整體效能。

通過這些技術(shù)突破，英特爾晶圓代工在半導(dǎo)體微縮、AI應(yīng)用和高效能電子領(lǐng)域的前沿技術(shù)將繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步，為未來科技的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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