在IEDM2024上，英特尔代工的时刻接洽团队展示了晶体管和封装时刻的开拓性发达，有助于舒服以前AI算力需求。

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IEDM 2024（2024年IEEE外洋电子器件会议）上，英特尔代工展示了多项时刻冲破，助力推动半导体行业不才一个十年及更长久的发展。具体而言，在新材料方面，减成法钌互连时刻（subtractive Ruthenium）最高可将线间电容臆造25%[1]，有助于改善芯片内互连。英特尔代工还率先讲述了一种用于先进封装的异构集成处置决策，省略将蒙眬量栽种高达100倍[2]，完了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）时刻，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，以提高建筑性能。

跟着行业朝着到2030年在单个芯片上完了一万亿个晶体管的看法前进，晶体管和互连微缩时刻的冲破以及以前的先进封装智力正变得高出要道，以舒服东谈主们对能效更高、性能更强且资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后头供电时刻在缓解互连瓶颈，完了晶体管的进一步微缩中的作用。这关于捏续鼓舞摩尔定律、推动面向AI期间的半导体立异至关紧要。

英特尔代工照旧探索出数条旅途，以处置采用铜材料的晶体管在劝诱以前制程节点时可预感的互连微缩限制，篡改现存封装时刻，并不绝为GAA过甚它相干时刻界说和谈论晶体管道路图：

●   减成法钌互连时刻：为了栽种芯片性能，改善互连，英特尔代工展示了减成法钌互连时刻。通过采用钌这一新式、要道、替代性的金属化材料，运用薄膜电阻率（thin film resistivity）和空气缝隙（airgap），完了了在互连微缩方面的要紧朝上。英特尔代工率先在研发测试建筑上展示了一种可行、可量产、具有资本效益的减成法钌互连时刻[3]，该工艺引入空气缝隙，无需通孔周围昂然的光刻空气缝隙区域（lithographic airgap exclusion zone），也不错幸免使用采用性蚀刻的自瞄准通孔（self-aligned via）。在间距小于或就是 25 纳米时，采用减成法钌互连时刻完了的空气缝隙使线间电容最高臆造 25%，这标明减成法钌互连时刻行动一种金属化决策，在详细间距层中替代铜嵌入工艺的上风。这一处置决策有望在英特尔代工的以前制程节点中得以应用。

●   采用性层滚动（Selective Layer Transfer, SLT）：为了在芯片封装中将蒙眬量栽种高达100倍，进而完了超快速的芯片间封装，英特尔代工初度展示了采用性层滚动时刻，这是一种异构集成处置决策，省略以更高的活泼性集成超薄芯粒，与传统的芯片到晶圆键合（chip-to-wafer bonding）时刻比拟，采用性层滚动让芯片的尺寸省略变得更小，纵横比变得更高。这项时刻还带来了更高的功能密度，并可联接搀杂键合（hybrid bonding）或交融键合（fusion bonding）工艺，提供更活泼且资本效益更高的处置决策，封装来自不同晶圆的芯粒。该处置决策为AI应用提供了一种更高效、更活泼的架构。

●   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，在大幅裁汰栅极长度和减少沟谈厚度的同期，在对短沟谈效应的阻拦和性能上达到了业界最初水平。这一发达为摩尔定律的要道基石之一——栅极长度的捏续裁汰——铺平了谈路。

●   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）除外进一步加快GAA时刻立异，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）晶体不停造方面的接洽，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。该接洽还施展了行业在2D TMD（过渡金属二硫化物）半导体范围的接洽发达，此类材料以前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）时刻方面，英特尔代工也在不绝鼓舞其开拓性的接洽。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挪动率晶体管）。GaN-on-TRSOI等工艺上较为先进的衬底，不错通过减少信号蚀本，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时刻以前发展的愿景，以舒服包括AI在内的各样应用需求，以下三个要道的立异遵循点将有助于AI在以前十年朝着能效更高的标的发展：

●   先进内存集成（memory integration），以放弃容量、带宽和延长的瓶颈；

●   用于优化互连带宽的搀杂键合；

●   模块化系统（modular system）及相应的皆集处置决策

同期，英特尔代工还发出了举止敕令，劝诱要道性和冲破性的立异，捏续鼓舞晶体管微缩，推动完了“万亿晶体管期间”。英特尔代工玄虚了对省略在超低电压（低于300毫伏）下运转的晶体管的研发，将奈何有助于处置日益严重的热瓶颈，并大幅改善功耗和散热。

[1]   时刻论文《运用空气缝隙的减成法钌互连时刻》，作家：Ananya Dutta、Askhit Peer、Christopher Jezewski

[2]   时刻论文《采用性层滚动：业界最初的异构集成时刻》（作家：Adel Elsherbini、Tushar Talukdar、Thomas Sounart）

[3]   时刻论文《运用空气缝隙的减成法钌互连时刻》云开体育，作家：Ananya Dutta、Askhit Peer、Christopher Jezewski