En la Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos (IEDM) IEEE de 2023, los investigadores de Intel demostraron una tecnología avanzada que combina transistores CMOS (semiconductores de óxido metálico complementario) apilados tridimensionales con alimentación trasera y contacto trasero directo. La compañía también informó sobre vías de expansión para sus recientes avances en I+D en la entrega de energía trasera, como los contactos traseros, y demostró con éxito, por primera vez, la integración monolítica tridimensional a gran escala de transistores de silicio con transistores de nitruro de galio (GaN) en la misma oblea de 300 milímetros (mm) (en lugar de un paquete).
"A medida que entramos en la era de los EM y superamos los cinco nodos de proceso en cuatro años, la innovación continua es más importante que nunca. En IEDM2023, Intel muestra los avances que ha logrado en la investigación que están impulsando la Ley de Moore, destacando nuestra capacidad de llevar tecnologías líderes a la próxima generación de informática móvil, permitiendo una mayor escalabilidad y una entrega de energía eficiente".
Sanjay Natarajan, vicepresidente senior y director general de Investigación de Componentes de Intel
¿Por qué es importante? El escalado de transistores y la potencia trasera son claves para ayudar a satisfacer el crecimiento exponencial de la demanda de potencia informática más potente. Año tras año, Intel satisface esta demanda informática, demostrando que sus innovaciones seguirán impulsando la industria de los semiconductores y seguirán siendo la piedra angular de la Ley de Moore. El grupo de investigación de componentes de Intel continúa superando los límites de la ingeniería apilando transistores, llevando la potencia trasera a nuevos niveles, permitiendo un mayor escalamiento de transistores y un mayor rendimiento, y demostrando que se pueden integrar transistores hechos de diferentes materiales en la misma oblea.
La imagen de la izquierda muestra un diseño en el que las líneas de alimentación y señal se combinan en la parte superior de la oblea. A la derecha se muestra la nueva tecnología PowerVia, la exclusiva red de suministro de energía trasera de Intel utilizada por primera vez en la industria. PowerVia se lanzó en el evento Intel Accelerator el 26 de julio de 2021. En el evento, Intel mostró la hoja de ruta futura de la tecnología de empaquetado y procesos de la compañía. (Fuente de la imagen: Intel Corporation)
La hoja de ruta de tecnología de procesos recientemente anunciada destaca la continua expansión de las innovaciones de la compañía, incluida la energía trasera PowerVia, sustratos de vidrio para empaques avanzados y FoverosDirect, todas tecnologías originadas en el grupo de investigación de componentes y que se espera que entren en producción esta década.
En IEDM2023, Intel Component Research demostró su compromiso con la innovación al colocar más transistores en silicio y al mismo tiempo lograr un mayor rendimiento. Los investigadores han identificado áreas clave de I+D necesarias para seguir creciendo mediante el apilamiento eficiente de transistores. Combinados con la alimentación trasera y los contactos traseros, estos serán avances significativos en la tecnología de arquitectura de transistores. Mientras mejora la entrega de energía trasera y adopta nuevos materiales de canal 2D, Intel está trabajando para extender la Ley de Moore a un billón de paquetes de transistores para 2030.
Los últimos resultados de la investigación de transistores de Intel demostrados en IEDM2023 permiten el apilamiento vertical de transistores de efecto de campo complementarios (CFET) con pasos de puerta tan bajos como 60 nanómetros. Al apilar transistores, se pueden lograr ventajas de rendimiento y eficiencia de área. También se combina con potencia trasera y contacto directo con la espalda. Destaca el liderazgo de Intel en transistores de todas las puertas y demuestra la capacidad de la empresa para innovar más allá de RibbonFET, colocándola por delante de la competencia.
Intel ha pasado por cinco nodos de proceso en cuatro años e identificó áreas clave de I+D necesarias para seguir ampliando los transistores con transferencia de energía trasera: PowerVia de Intel, que se fabricará en 2024, será el primero en permitir la transferencia de energía trasera. En IEDM2023, Components Research identificó vías para extender y expandir la entrega de energía trasera más allá de PowerVia, así como los avances clave en los procesos necesarios para habilitar estas vías. Además, este trabajo destaca el uso de contactos posteriores y otras interconexiones verticales novedosas para permitir el apilamiento de dispositivos con eficiencia de área.