2023 IEEE इंटरनेशनल इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस मीटिंग (IEDM) में, इंटेल शोधकर्ताओं ने बैकसाइड पावर और डायरेक्ट बैकसाइड संपर्क के साथ त्रि-आयामी स्टैक्ड CMOS (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर) ट्रांजिस्टर के संयोजन की उन्नत तकनीक का प्रदर्शन किया। कंपनी ने बैकसाइड पावर डिलीवरी में अपनी हालिया आर एंड डी सफलताओं, जैसे बैकसाइड कॉन्टैक्ट्स के लिए विस्तार पथ की भी सूचना दी और पहली बार उसी 300 मिलीमीटर (मिमी) वेफर (एक पैकेज के बजाय) पर गैलियम नाइट्राइड (जीएएन) ट्रांजिस्टर के साथ सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के बड़े पैमाने पर त्रि-आयामी मोनोलिथिक एकीकरण का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया।
"जैसा कि हम ईएम युग में प्रवेश कर रहे हैं और चार वर्षों में पांच प्रक्रिया नोड्स से आगे बढ़ रहे हैं, निरंतर नवाचार पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है। IEDM2023 में, इंटेल अनुसंधान में हुई प्रगति को प्रदर्शित करता है जो मूर के कानून को चला रहा है, मोबाइल कंप्यूटिंग की अगली पीढ़ी के लिए अग्रणी प्रौद्योगिकियों को लाने की हमारी क्षमता को उजागर करता है, जिससे आगे स्केलिंग और कुशल बिजली वितरण सक्षम होता है।"
संजय नटराजन, इंटेल में कंपोनेंट्स रिसर्च के वरिष्ठ उपाध्यक्ष और महाप्रबंधक
यह महत्वपूर्ण क्यों है? ट्रांजिस्टर स्केलिंग और बैकसाइड पावर अधिक शक्तिशाली कंप्यूटिंग पावर की मांग में तेजी से वृद्धि को पूरा करने में मदद करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। साल-दर-साल, इंटेल इस कंप्यूटिंग मांग को पूरा करता है, यह दर्शाता है कि इसके नवाचार सेमीकंडक्टर उद्योग को आगे बढ़ाते रहेंगे और मूर के नियम की आधारशिला बने रहेंगे। इंटेल का घटक अनुसंधान समूह ट्रांजिस्टर को ढेर करके, बैकसाइड पावर को नए स्तरों पर ले जाकर, अधिक ट्रांजिस्टर स्केलिंग और उच्च प्रदर्शन को सक्षम करके इंजीनियरिंग की सीमाओं को आगे बढ़ाना जारी रखता है, और यह साबित करता है कि विभिन्न सामग्रियों से बने ट्रांजिस्टर को एक ही वेफर पर एकीकृत किया जा सकता है।
बाईं ओर की छवि एक डिज़ाइन दिखाती है जहां वेफर के शीर्ष पर बिजली और सिग्नल लाइनें एक साथ मिश्रित होती हैं। दाईं ओर नई पॉवरविया तकनीक दिखाई गई है, जो इंटेल का अद्वितीय रियर-साइड पावर डिलीवरी नेटवर्क है, जिसका उपयोग उद्योग में पहली बार किया गया है। पॉवरविया को 26 जुलाई, 2021 को इंटेल एक्सेलेरेटर इवेंट में लॉन्च किया गया था। इवेंट में, इंटेल ने कंपनी की भविष्य की प्रक्रिया और पैकेजिंग प्रौद्योगिकी रोडमैप का प्रदर्शन किया। (छवि स्रोत: इंटेल कॉर्पोरेशन)
हाल ही में घोषित प्रक्रिया प्रौद्योगिकी रोडमैप में कंपनी के नवाचारों के निरंतर विस्तार पर प्रकाश डाला गया है, जिसमें पावरविया बैकसाइड पावर, उन्नत पैकेजिंग के लिए ग्लास सबस्ट्रेट्स और फोवरोसडायरेक्ट, घटक अनुसंधान समूह से उत्पन्न होने वाली सभी प्रौद्योगिकियां शामिल हैं और इस दशक में उत्पादन में प्रवेश करने की उम्मीद है।
IEDM2023 में, इंटेल कंपोनेंट रिसर्च ने उच्च प्रदर्शन प्राप्त करते हुए सिलिकॉन पर अधिक ट्रांजिस्टर लगाकर नवाचार के प्रति अपनी प्रतिबद्धता प्रदर्शित की। शोधकर्ताओं ने ट्रांजिस्टर को कुशलतापूर्वक स्टैक करके विस्तार जारी रखने के लिए आवश्यक प्रमुख अनुसंधान एवं विकास क्षेत्रों की पहचान की है। बैकसाइड पावर और बैकसाइड संपर्कों के साथ मिलकर, ये ट्रांजिस्टर आर्किटेक्चर तकनीक में महत्वपूर्ण प्रगति होगी। बैकसाइड पावर डिलीवरी में सुधार और नई 2डी चैनल सामग्री को अपनाते हुए, इंटेल 2030 तक मूर के नियम को एक ट्रिलियन ट्रांजिस्टर पैकेज तक विस्तारित करने के लिए काम कर रहा है।
IEDM2023 में प्रदर्शित इंटेल के नवीनतम ट्रांजिस्टर अनुसंधान परिणाम 60 नैनोमीटर जितनी कम गेट पिचों के साथ पूरक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (CFETs) की ऊर्ध्वाधर स्टैकिंग को सक्षम करते हैं। ट्रांजिस्टर को स्टैक करके, क्षेत्र दक्षता और प्रदर्शन लाभ प्राप्त किया जा सकता है। इसे बैकसाइड पावर और डायरेक्ट बैक संपर्क के साथ भी जोड़ा गया है। यह ऑल-गेट ट्रांजिस्टर में इंटेल के नेतृत्व को उजागर करता है और कंपनी की रिबनएफईटी से आगे नवाचार करने की क्षमता को प्रदर्शित करता है, जिससे वह प्रतिस्पर्धा में आगे रहती है।
इंटेल ने चार वर्षों में पांच प्रक्रिया नोड्स से गुजरा है और बैकसाइड पावर ट्रांसफर के साथ ट्रांजिस्टर स्केलिंग जारी रखने के लिए आवश्यक प्रमुख आर एंड डी क्षेत्रों की पहचान की है: इंटेल का पावरविया, जो 2024 में निर्मित होगा, बैकसाइड पावर ट्रांसफर को सक्षम करने वाला पहला होगा। IEDM2023 में, कंपोनेंट्स रिसर्च ने PowerVia से परे बैकसाइड पावर डिलीवरी को बढ़ाने और विस्तारित करने के मार्गों की पहचान की, साथ ही इन मार्गों को सक्षम करने के लिए आवश्यक प्रमुख प्रक्रिया प्रगति की भी पहचान की। इसके अतिरिक्त, यह कार्य क्षेत्र-कुशल डिवाइस स्टैकिंग को सक्षम करने के लिए बैकसाइड संपर्कों और अन्य नवीन ऊर्ध्वाधर इंटरकनेक्ट्स के उपयोग पर प्रकाश डालता है।