在近期举行的IEEE国际电子器件集会IEDM 2024时期，英特尔代工（Intel Foundry）展现了四项半导体技巧范畴的冲破以及相干研讨结果。包含：减成法钌互连技巧，抉择性层转移技巧（SLT），围绕栅极硅基RibbonFET CMOS晶体管技巧，以及用于微缩的2D GAA晶体管的栅氧化层技巧。同时，针对这些前沿技巧，英特尔代工提交了七篇相干论文，这些论文涵盖模块化盘算体系、GAA 2D FETs栅氧化层模块开辟、GaN MOSHEMT晶体管、TMD界面层对pFET机能影响、硅基RibbonFET CMOS晶体管、抉择性层转移异构集成技巧以及TMD缺点与器件机能的相干性研讨。别的，英特尔还分享了对进步封装跟晶体管微缩技巧将来开展的愿景，而且提出进步内存集成、混杂键合优化带宽、模块化体系及衔接处理计划等翻新出力点，以推进AI盘算朝着高能效偏向开展。上面咱们简略先容一下这些半导体代工层面的前沿技巧，由于在将来的半导体工业开展中，这些技巧或将逐渐登上舞台，为将来的半导体行业翻新跟开展奠基基本。·减成法钌互连技巧（Subtractive Ruthenium）该技巧是英特尔代工在互连微缩方面的一项严重提高。它依附于超高纯钌资料，经由过程特定的工艺步调，在芯片外部构成互连线，重要感化是能够使芯片计划实现更小的互连线距离，从而优化芯片外部的互贯穿连接构。不只如斯，英特尔还应用薄膜电阻率（thin film resistivity）、氛围空隙（airgap）技巧，使得通孔四周不再须要昂贵的光刻氛围空隙，同时防止应用抉择性蚀刻的自瞄准通孔（self-aligned via），当互连间距小于即是25nm时，采取减成法钌互连技巧实现的氛围空隙，能够使线间电容最高下降25％，以替换铜镶嵌工艺。而线间电容的下降有助于晋升旌旗灯号传输速率跟下降功耗，进而改良团体芯片效力。减成法钌互连技巧一方面带来了更高的功效密度，使得芯片可能在更小的空间内实现更庞杂的功效。另一方面能够下降出产制作本钱，从而增进将来半导体芯片芯片技巧的开展。·抉择性层转移技巧（SLT）该技巧重要面向异构集成，它经由过程高效整合超薄芯粒（chiplet），实现了芯片的功效密度跟封装吞吐量的明显晋升。同时它容许以更高的机动性集成超薄芯粒，从而明显缩小芯片尺寸、进步纵横比。对照传统的芯片到晶圆键合（chip-to-wafer bonding）技巧，抉择性层转移技巧（SLT）将带来高达100倍的芯片封装吞吐量晋升，超疾速芯片间封装将不再是夸夸其谈。应用这项技巧，代工场可能制作露面积为1平方毫米、厚度小于人类头发17倍的芯片，并能在多少分钟内实现超越15000个芯片的并行晶圆转移。它十分合适须要高机能、高集成度跟低功耗的芯片利用场景，如AI（人工智能）、HPC（高机能盘算）、IoT（物联网）以及5G通讯等范畴。·硅基RibbonFET CMOS晶体管技巧跟着晶体管尺寸的一直缩小，传统的鳍式场效应晶体管（FinFET）技巧曾经逐步濒临其物理极限。为了战胜这一挑衅，业界开端摸索新的晶体管架构，此中围绕栅极硅基RibbonFET CMOS晶体管技巧就是此中的一种主要计划。该技巧经由过程让栅极片面围绕带状的晶体管沟道，实现了对电流的更准确把持，从而晋升了晶体管的机能跟稳固性。英特尔代工可能将围绕栅极（Gate-All-Around）RibbonFET晶体管的栅极长度缩减到6nm、硅厚度缩减到1.7nm，无效下降沟道厚度。相较于传统的程度重叠方法，RibbonFET晶体管的沟道能够停止垂直重叠，再加上栅极长度收缩以及沟道厚度下降，晶体管的开关速率跟团体机能晋升都可能从中获益。英特尔也在6纳米栅极长度下，经由过程硅沟道厚度缩放跟源极/漏极结表面工程，实现了行业当先的短沟道效应。·用于微缩的2D GAA晶体管的栅氧化层在2D GAA晶体管方面，英特尔也获得了相干停顿。2D GAA（Gate-All-Around，围绕栅极）晶体管的栅氧化层是其构造中的要害构成局部，对晶体管的机能跟稳固性存在主要影响。栅氧化层位于栅极跟沟道之间，重要感化是绝缘跟电场把持。英特尔代工在相干的2D GAA NMOS（N 型金属氧化物半导体）跟PMOS（P 型金属氧化物半导体）晶体控制造方面停止了深刻研讨，并将晶体管的栅极长度微缩到了30nm，有助于进一步晋升晶体管机能跟稳固性。别的，栅氧化层平日采取高纯度的二氧化硅资料，英特尔在缩减栅极长度的同时也在2D TMD（过渡金属二硫化物）研讨上获得了新停顿，将来无望在进步晶体督工艺中替换硅资料。·300mm氮化镓技巧新停顿除了上述四年夜中心技巧之外，英特尔在300mm氮化镓（GaN）技巧方面也停止了开辟性研讨。作为新兴的用于功率器件跟射频（RF）器件的资料，氮化镓绝对于硅而言有着更强的机能跟更高的电压与温度蒙受才能，在300毫米GaN-on-TRSOI（富圈套绝缘体上硅）衬底（substrate）上，英特尔代工制作了业界当先的高机能微缩加强型GaN MOSHEMT（金属氧化物半导体高电子迁徙率晶体管）。GaN-on-TRSOI等工艺上较为进步的衬底，能够经由过程增加旌旗灯号丧失，进步旌旗灯号线性度跟基于衬底背部处置的进步集成计划，为功率器件跟射频器件等利用带来更强的机能。·结语英特尔作为行业引领者，一直推动半导体计划与制作，此次展现的技巧结果展现了其在满意将来盘算利用需要、推进摩尔定律开展跟半导体行业提高方面的连续尽力，也表现了其在技巧翻新跟行业开展中的主要脚色。同时，英特尔代工还分享了对进步封装跟晶体管微缩技巧将来开展的愿景，包含：进步内存集成（memory integration），以打消容量、带宽跟耽误的瓶颈； 用于优化互连带宽的混杂键合；模块化体系（modular system）及响应的衔接处理计划。 　　申明：新浪网独家稿件，未经受权制止转载。 -->