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2024年，在IEEE國際電子元件會議（IEDM）上，英特爾晶圓代工（Intel Foundry）宣布了突破性的技術進展，展示了通過使用新型材料——減材釕（subtractive Ruthenium）技術，成功提升了電晶體的容量。該技術有助于顯著改善晶片內(nèi)的互連效能，預計能在未來的半導體節(jié)點中替代傳統(tǒng)的銅電晶體，解決隨著微縮過程增加的互連密度問題。
減材釕技術的核心優(yōu)勢在于其通過減少光刻過程中氣隙排除區(qū)的設計，降低了線間電容高達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)銅互連技術帶來的挑戰(zhàn)。隨著晶片設計越來越復雜，電晶體內(nèi)部的連接變得更加關鍵，而減材釕通過提升互連效能，幫助保持電流的穩(wěn)定傳輸，減少信號干擾，并確保電晶體的高速運作，推動半導體制程的進一步發(fā)展。
在滿足AI應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。SLT是一個新穎的異質(zhì)整合解決方案，能夠在晶片對晶片組裝中提高吞吐量達100倍。通過這項技術，英特爾不僅能實現(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AI架構(gòu)的效能與靈活性。SLT技術的出現(xiàn)為未來高效能AI運算提供了重要的支持，特別是在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和實時計算任務方面。
英特爾還展示了其在環(huán)繞式閘極（GAA）技術方面的最新突破。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，為微縮帶來了新的發(fā)展路徑。GAA技術有助于提升電晶體的控制能力，使得半導體能夠繼續(xù)在更小的尺度上運行，同時保持或提升其性能。
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)新成果可能會取代硅材料，進一步提升二維半導體的效能，推動先進電晶體制程向前發(fā)展。
除了在微縮領域的創(chuàng)新，英特爾還大力推動氮化鎵（GaN）技術的研發(fā)。氮化鎵因其在功率電子和射頻應用中的顯著優(yōu)勢，成為英特爾未來技術戰(zhàn)略的重要一環(huán)。此次，英特爾展示了業(yè)界首個300毫米氮化鎵技術，采用GaN-on-TRSOI基板設計，成功減少了信號損耗，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。
英特爾還提出了對未來半導體技術的愿景，強調(diào)先進封裝技術、記憶體整合及混合鍵合技術將在推動AI應用中扮演關鍵角色。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，而混合鍵合技術則進一步優(yōu)化了晶片之間的互連頻寬，提升了系統(tǒng)的整體效能。
通過這些技術突破，英特爾晶圓代工在半導體微縮、AI應用和高效能電子領域的前沿技術將繼續(xù)推動行業(yè)進步，為未來科技的發(fā)展奠定基礎。
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