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視頻軟件英特爾展示下一代晶體管微縮技術(shù)突破,將用于未來制程節(jié)點

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在IEDM2023上,英特爾展示了結(jié)合背面供電和直接背面觸點的3D堆疊CMOS晶體管,這些開創(chuàng)性的技術(shù)進(jìn)展將繼續(xù)推進(jìn)摩爾定律。2023年12月9日,英特爾在IEDM2023(2023IEEE國際電子器件會議)上展示了多項技術(shù)突破,為其的制程路線圖提供了豐富的創(chuàng)新技術(shù)儲備,充分說明了摩爾定律仍在不斷演進(jìn)。具體而言,英特爾研究人員在大會上展示了結(jié)合背面供電和直接背面觸點(directbacksidecontacts)的3D堆疊CMOS晶體管,分享了近期背面供電研發(fā)突破的擴展路徑(如背面觸點),并率先在同一塊300毫米晶圓上,而非封裝中,成功實現(xiàn)了硅晶體管與氮化鎵(GaN)晶體管的大規(guī)模單片3D集成。英特爾公司高級副總裁兼組件研究總經(jīng)理SanjayNatarajan表示:“我們正在進(jìn)入制程技術(shù)的埃米時代,展望‘四年五個制程節(jié)點’計劃實現(xiàn)后的未來,持續(xù)創(chuàng)新比以往任何時候都更加重要。在IEDM2023上,英特爾展示了繼續(xù)推進(jìn)摩爾定律的研究進(jìn)展,這顯示了我們有能力面向下一代移動計算需求,開發(fā)實現(xiàn)晶體管進(jìn)一步微縮和高能效比供電的前沿技術(shù)。”晶體管微縮和背面供電是滿足世界對更強大算力指數(shù)級增長需求的關(guān)鍵。一直以來,英特爾始終致力于滿足算力需求,表明其技術(shù)創(chuàng)新將繼續(xù)推動半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展,也仍然是摩爾定律的“基石”。英特爾組件研究團(tuán)隊不斷拓展工程技術(shù)的邊界,包括晶體管堆疊,背面供電技術(shù)的提升(有助于晶體管的進(jìn)一步微縮和性能提升),以及將不同材料制成的晶體管集成在同一晶圓上。英特爾近期在制程技術(shù)路線圖上的諸多進(jìn)展,包括PowerVia背面供電技術(shù)、用于先進(jìn)封裝的玻璃基板和FoverosDirect,彰顯了英特爾正在通過技術(shù)創(chuàng)新不斷微縮晶體管。這些創(chuàng)新技術(shù)均源自英特爾組件研究團(tuán)隊,預(yù)計將在2030年前投產(chǎn)。在IEDM2023上,英特爾組件研究團(tuán)隊同樣展示了其在技術(shù)創(chuàng)新上的持續(xù)投入,以在實現(xiàn)性能提升的同時,在硅上集成更多晶體管。研究人員確定了所需的關(guān)鍵研發(fā)領(lǐng)域,旨在通過高效堆疊晶體管繼續(xù)實現(xiàn)微縮。結(jié)合背面供電和背面觸點,這些技術(shù)將意味著晶體管架構(gòu)技術(shù)的重大進(jìn)步。隨著背面供電技術(shù)的完善和新型通道材料的采用,英特爾正致力于繼續(xù)推進(jìn)摩爾定律,在2030年前實現(xiàn)在單個封裝內(nèi)集成一萬億個晶體管。英特爾實現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的、突破性的3D堆疊CMOS晶體管,結(jié)合了背面供電和背面觸點技術(shù):?英特爾在IEDM2023上展示了業(yè)界領(lǐng)先的最新晶體管研究成果,能夠以微縮至60納米的柵極間距垂直地堆疊互補場效應(yīng)晶體管(CFET)。該技術(shù)可通過晶體管堆疊提升面積效率(areaefficiency)和性能優(yōu)勢,還結(jié)合了背面供電和直接背面觸點。該技術(shù)彰顯了英特爾在GAA(全環(huán)繞柵極)晶體管領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,展示了英特爾在RibbonFET之外的創(chuàng)新能力,從而能夠領(lǐng)先競爭。超越其“四年五個制程節(jié)點”計劃,以背面供電技術(shù)繼續(xù)微縮晶體管,英特爾確定了所需的關(guān)鍵研發(fā)領(lǐng)域:?英特爾的PowerVia將于2024年生產(chǎn)準(zhǔn)備就緒,率先實現(xiàn)背面供電。英特爾組件研究團(tuán)隊在IEDM2023上發(fā)表的研究明確了超越PowerVia,進(jìn)一步拓展背面供電技術(shù)的路徑,及所需的關(guān)鍵工藝進(jìn)展。此外,該研究還強調(diào)了對背面觸點和其它新型垂直互聯(lián)技術(shù)的采用,從而以較高的面積效率堆疊器件。英特爾率先在同一塊300毫米晶圓上成功集成硅晶體管和氮化鎵晶體管,且性能良好:?在IEDM2022上,英特爾聚焦于性能提升,以及為實現(xiàn)300毫米硅基氮化鎵(GaN-on-silicon)晶圓開辟一條可行的路徑。今年,英特爾在硅和氮化鎵的工藝集成方面取得了進(jìn)展,成功實現(xiàn)了一種高性能、大規(guī)模的集成電路供電解決方案,名為“DrGaN”。英特爾的研究人員率先在這一技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了良好的性能,有望讓供電解決方案滿足未來計算對功率密度和能效的需求。英特爾推進(jìn)2D晶體管領(lǐng)域的研發(fā)工作,以使其在未來繼續(xù)按照摩爾定律的節(jié)奏微縮下去:?過渡金屬二硫?qū)倩铮═MD,Transitionmetaldichalcogenide)2D通道材料讓晶體管物理柵極長度有機會微縮到10納米以下。在IEDM2023上,英特爾將展示高遷移率(high-mobility)的過渡金屬二硫?qū)倩锞w管原型,用于NMOS(n型金屬氧化物半導(dǎo)體)和PMOS(p型金屬氧化物半導(dǎo)體)這兩大CMOS關(guān)鍵組件。此外,英特爾還將展示其率先實現(xiàn)的兩項技術(shù):GAA2D過渡金屬二硫?qū)倩颬MOS晶體管和在300毫米晶圓上制造的2DPMOS晶體管。
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