在最新的IEEE国际电子器件大会IEDM 2024上，英特尔代工厂向世人展示了其在半导体工艺技术领域的四项重要突破。这些突破涵盖新材料、异构封装和全能门（GAA）。以及许多其他前沿领域。作为英特尔在四年内持续推动五个工艺节点的一部分，这些技术创新对于实现其到 2030 年在单个芯片上封装 1 万亿个晶体管的宏伟目标至关重要。
第一个重大突破是减法钌互连技术。该技术使用替代的新型金属化材料钌，结合薄层电阻率和气隙，在互连缩放方面取得了重大进展。该技术不仅量产可行、成本低廉，而且在间距小于或等于25纳米时，通过引入气隙，可以将线间电容降低高达25%，从而替代优势铜镶嵌工艺。这项创新预计将广泛应用于未来的英特尔代工工艺节点。
第二个重大突破是选择性层转移（SLT）技术。这是一种异构集成解决方案，与传统的芯片到晶圆键合技术相比，能够以更大的灵活性实现超薄芯片的集成，显着减小芯片尺寸并增加深宽比。特别值得一提的是，SLT技术可以将芯片封装的吞吐量提高高达100倍，实现超快速的芯片到芯片封装。结合混合键合或熔合键合工艺，SLT技术可以封装来自不同晶圆的核心芯片，进一步提高功能密度。
第三个重大突破是硅基RibbonFET CMOS晶体管。英特尔代工厂展示了栅极长度为 6 纳米的硅基 RibbonFET CMOS 晶体管。这一创新不仅显着缩短了栅极长度并降低了沟道厚度，还抑制了短沟道效应，实现了业界领先的性能。 。这一突破为进一步缩短栅极长度铺平了道路，为摩尔定律的延续提供了关键基石。
第四个重大突破是用于缩小 2D GAA 晶体管的栅极氧化技术。为了加速GAA技术创新，英特尔代工展示了2D GAA NMOS和PMOS晶体管制造研究，重点研发栅极氧化层模块，将晶体管栅极长度缩短至30纳米。此外，2D TMD（过渡金属二硫族化物）研究也取得新进展，未来有望在先进晶体管工艺中取代硅。
除了上述四大突破之外，Intel Foundry还持续推进300毫米GaN（氮化镓）领域的开创性研究。英特尔代工厂在 300mm GaN-on-TRSOI（富陷阱绝缘体上硅）衬底上制造业界领先的高性能微型增强型 GaN MOSHEMT。这项创新有助于减少信号损失并提高信号线性度。并提供基于衬底背面加工的先进集成解决方案。
