英特尔推动半导体技术突破：减材钌与异质整合的未来
英特尔晶圆代工团队在2024年IEEE国际电子元件会议上宣布了一系列技术突破，为未来的半导体微缩、封装技术和AI应用奠定了新基础。这些创新包括减材钌的新材料应用、异质整合解决方案的进展，以及在晶体管和封装工艺上的新技术，旨在保持摩尔定律的延续并推进AI时代的技术需求。
关键技术创新与应用前景
1. 减材钌：解决铜互连限制的新材料
英特尔提出使用减材钌替代传统铜互连材料，以突破互连密度瓶颈。
主要特点：
降低电容：在间距小于25纳米的条件下，减材钌可以降低线间电容幅度高达25%。
工艺优势：无需保留光刻气隙排除区或选择性蚀刻。
实际应用：这种解决方案将用于未来节点，改善芯片性能和紧密间距下的生产效率。
2. 异质整合与选择性层迁移
英特尔展示的选择性层迁移技术是未来先进封装的核心，特别适用于AI芯片架构。
技术特点：
超高速芯片组装：吞吐量提升100倍。
小芯片灵活性：支持更小的晶粒尺寸和更高的功能密度。
成本效益：比传统芯片对晶圆键合更具灵活性与经济性。
应用场景：为AI和高性能计算(HPC)提供弹性且高效的解决方案。
3. 硅RibbonFET CMOS的突破
英特尔在环绕式闸极微缩技术上取得进展，展示了6纳米闸极长度的硅RibbonFET CMOS晶体管：
技术进步：
大幅缩短栅极长度，同时维持高效能和短通道效应。
RibbonFET技术为未来微缩2D FET和CFET提供重要基础。
4. 栅极氧化物模组与2D FET研究
英特尔展示了环绕式栅极的下一代创新，聚焦二维过渡金属二硫族化物半导体：
特点与成果：
栅极长度缩小至30纳米。
针对NMOS和PMOS晶体管进行优化，可能在未来取代传统硅。
5. 12寸氮化镓（GaN-on-TRSOI）技术
英特尔持续研发12寸GaN技术，应用于功率供电和射频电子产品领域：
优势：
与硅相比，提供更高效能，且能承受更高的电压和温度。
通过减少信号损耗提升线性度，并支持背面基板处理，实现先进集成。
应用场景：高性能微缩功率元件和射频技术的关键选择。
英特尔的战略意义
推动摩尔定律延续
英特尔提出的技术突破缓解了互连密度和微缩难题，符合半导体行业在2030年实现单芯片1兆晶体管目标的愿景。
应对AI应用需求
随着AI模型复杂度不断提升，能源效率和高效能解决方案变得尤为重要。英特尔的新材料与封装技术可显著提高AI芯片的性能密度和运算效率。
产业政策支持
在美国《芯片法案》的支持下，英特尔的技术进步不仅巩固了自身行业地位，还将助力全球半导体供应链的平衡与安全。
半导体微缩的蓝图
英特尔的创新为半导体产业指明了以下发展方向：
新材料驱动技术迭代：如减材钌和二维半导体的应用。
异质整合提升性能密度：推动芯片封装技术的变革，为AI和高性能计算提供灵活架构。
能源效率与成本优化并重：降低功耗，提升生产效率，满足高性能与低能耗需求。
通过这些技术进步，英特尔展示了在半导体微缩与封装技术领域的引领地位，为摩尔定律的延续和AI时代的到来奠定了坚实基础。
