英特爾晶圓代工在互連微縮領域取得重大技術突破 展現下一世代 AI 需求的創新技術

英特爾晶圓代工（Intel Foundry）於 IEEE 國際電子元件會議（IEDM 2024）上宣布多項技術突破，為半導體產業開創新局。這些創新不僅推動未來 10 年甚至更長期的晶片發展，還針對 AI 應用提出高效能、低能耗的解決方案。

A technician with wafer doing testing

突破性的技術發展

英特爾展示了一系列關鍵技術，包括提升晶片內互連效能的減材釕（subtractive Ruthenium），以及異質整合的選擇性層遷移技術（Selective Layer Transfer, SLT），實現 100 倍的吞吐量提升。為加速環繞式閘極（GAA）技術，英特爾還展示矽 RibbonFET CMOS 及微縮 2D FET 的相關研究成果。這些技術將助力晶片微縮至極限，同時提升效能。

助力摩爾定律持續推進

隨著半導體產業瞄準 2030 年單晶片容納 1 兆個電晶體的目標，英特爾正通過突破性材料與技術來延續摩爾定律。以下為主要技術亮點：

1. 減材釕技術
   英特爾開發了一種創新的減材釕金屬化製程，透過在小於 25 奈米間距的氣隙設計，大幅降低線間電容高達 25%，展現了取代傳統銅材料的優勢。

2. 選擇性層遷移技術（SLT）
   為提升封裝效能，SLT 實現超高速晶片對晶片組裝，並提高功能密度與製程彈性，進一步優化 AI 架構。

3. 矽 RibbonFET CMOS 與 2D FET
   矽 RibbonFET CMOS 電晶體在縮短閘極長度至 6 奈米的同時保持高效能，展現短通道效應的領先優勢。對於 2D FET，英特爾專注於二維半導體材料的應用，為未來矽替代材料的研究奠定基礎。

4. 氮化鎵（GaN）技術
   英特爾開發了業界首款 300 毫米氮化鎵技術，顯著提升射頻與功率電子產品的效能，同時優化散熱能力。

迎接 AI 時代的挑戰

英特爾指出，為實現兆級電晶體的願景，產業必須突破材料與技術限制，特別是在電晶體微縮、封裝與記憶體整合領域。英特爾提出三大核心方向：

• 提升記憶體效能以解決頻寬與延遲瓶頸。
• 使用混合鍵合技術優化互連頻寬。
• 開發模組化系統解決方案，實現彈性擴充。

此外，英特爾晶圓代工的研究成果顯示，未來電晶體將能在超低電壓（低於 300 毫伏特）下運行，進一步減少能耗並解決散熱問題，滿足 AI 應用的苛刻需求。

英特爾晶圓代工承諾，在美國《晶片法案》的支持下，將持續投入研發，推動技術進步並促進供應鏈平衡。更多技術詳情可參考 IEDM 官方網站。

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