在IEDM2024上J9九游会，英特尔代工的本事征询团队展示了晶体管和封装本事的开拓性发达，有助于自恃改日AI算力需求。

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IEDM 2024（2024年IEEE国外电子器件会议）上，英特尔代工展示了多项本事冲破，助力推动半导体行业鄙人一个十年及更长久的发展。具体而言，在新材料方面，减成法钌互连本事（subtractive Ruthenium）最高可将线间电容诽谤25%[1]，有助于改善芯片内互连。英特尔代工还率先报告了一种用于先进封装的异构集成处分决策，或者将婉曲量进步高达100倍[2]，终局超快速的芯片间封装（chip-to-chip assembly）。此外，为了进一步推动全环绕栅极（GAA）的微缩，英特尔代工展示了硅基RibbionFET CMOS （互补金属氧化物半导体）本事，以及用于微缩的2D场效应晶体管（2D FETs）的栅氧化层（gate oxide）模块，以提高修复性能。

跟着行业朝着到2030年在单个芯片上终局一万亿个晶体管的目的前进，晶体管和互连微缩本事的冲破以及改日的先进封装才调正变得绝顶重要，以自恃东说念主们对能效更高、性能更强且老本效益更高的诡计应用（如AI）的需求。

咱们还需要探索新式的材料，来增强英特尔代工的PowerVia后头供电本事在缓解互连瓶颈，终局晶体管的进一步微缩中的作用。这关于抓续鼓动摩尔定律、推动面向AI时期的半导体翻新至关要紧。

英特尔代工也曾探索出数条旅途，以处分采取铜材料的晶体管在征战改日制程节点时可预见的互连微缩截至，矫正现存封装本事，并延续为GAA过头它干系本事界说和盘算推算晶体管道路图：

●   减成法钌互连本事：为了进步芯片性能，改善互连，英特尔代工展示了减成法钌互连本事。通过采取钌这一新式、重要、替代性的金属化材料，诓骗薄膜电阻率（thin film resistivity）和空气罅隙（airgap），终局了在互连微缩方面的紧要杰出。英特尔代工率先在研发测试修复上展示了一种可行、可量产、具有老本效益的减成法钌互连本事[3]，该工艺引入空气罅隙，无需通孔周围不菲的光刻空气罅隙区域（lithographic airgap exclusion zone），也不错幸免使用遴荐性蚀刻的自瞄准通孔（self-aligned via）。在间距小于或即是 25 纳米时，采取减成法钌互连本事终局的空气罅隙使线间电容最高诽谤 25%，这标明减成法钌互连本事四肢一种金属化决策，在精细间距层中替代铜嵌入工艺的上风。这一处分决策有望在英特尔代工的改日制程节点中得以应用。

●   遴荐性层改换（Selective Layer Transfer, SLT）：为了在芯片封装中将婉曲量进步高达100倍，进而终局超快速的芯片间封装，英特尔代工初次展示了遴荐性层改换本事，这是一种异构集成处分决策，或者以更高的纯真性集成超薄芯粒，与传统的芯片到晶圆键合（chip-to-wafer bonding）本事比拟，遴荐性层改换让芯片的尺寸或者变得更小，纵横比变得更高。这项本事还带来了更高的功能密度，并可诱骗搀杂键合（hybrid bonding）或和会键合（fusion bonding）工艺，提供更纯真且老本效益更高的处分决策，封装来自不同晶圆的芯粒。该处分决策为AI应用提供了一种更高效、更纯果真架构。

●   硅基RibbonFET CMOS晶体管：为了将RibbonFET GAA晶体管的微缩推向更高水平，英特尔代工展示了栅极长度为6纳米的硅基RibbonFET CMOS晶体管，在大幅裁减栅极长度和减少沟说念厚度的同期，在对短沟说念效应的扼制和性能上达到了业界最初水平。这一发达为摩尔定律的重要基石之一——栅极长度的抓续裁减——铺平了说念路。

●   用于微缩的2D GAA晶体管的栅氧化层：为了在CFET（互补场效应晶体管）以外进一步加快GAA本事翻新，英特尔代工展示了其在2D GAA NMOS（N 型金属氧化物半导体）和PMOS（P 型金属氧化物半导体）晶体管束造方面的征询，侧重于栅氧化层模块的研发，将晶体管的栅极长度微缩到了30纳米。该征询还论说了行业在2D TMD（过渡金属二硫化物）半导体鸿沟的征询发达，此类材料改日有望在先进晶体监工艺中成为硅的替代品。

在300毫米GaN（氮化镓）本事方面，英特尔代工也在延续鼓动其开拓性的征询。GaN是一种新兴的用于功率器件和射频（RF）器件的材料，相较于硅，它的性能更强，也能承受更高的电压和温度。在300毫米GaN-on-TRSOI（富罗网绝缘体上硅）衬底（substrate）上，英特尔代工制造了业界最初的高性能微缩增强型GaN MOSHEMT（金属氧化物半导体高电子迁徙率晶体管）。GaN-on-TRSOI等工艺上较为先进的衬底，不错通过减少信号耗费，提高信号线性度和基于衬底背部处理的先进集成决策，为功率器件和射频器件等应用带来更强的性能。

此外，在IEDM 2024上，英特尔代工还共享了对先进封装和晶体管微缩本事改日发展的愿景，以自恃包括AI在内的各样应用需求，以下三个重要的翻新遵守点将有助于AI在改日十年朝着能效更高的见地发展：

●   先进内存集成（memory integration），以排斥容量、带宽和延伸的瓶颈；

●   用于优化互连带宽的搀杂键合；

●   模块化系统（modular system）及相应的聚拢处分决策

同期，英特尔代工还发出了步履大叫，征战重要性和冲破性的翻新，抓续鼓动晶体管微缩，推动终局“万亿晶体管时期”。英特尔代工笼统了对或者在超低电压（低于300毫伏）下驱动的晶体管的研发，将如何有助于处分日益严重的热瓶颈，并大幅改善功耗和散热。

[1]   本事论文《诓骗空气罅隙的减成法钌互连本事》，作家：Ananya Dutta、Askhit Peer、Christopher Jezewski

[2]   本事论文《遴荐性层改换：业界最初的异构集成本事》（作家：Adel Elsherbini、Tushar Talukdar、Thomas Sounart）

[3]   本事论文《诓骗空气罅隙的减成法钌互连本事》J9九游会，作家：Ananya Dutta、Askhit Peer、Christopher Jezewski