突破供電瓶頸,英特爾代工實現功率傳輸的跨代際飛躍
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在2025年IEEE國際電子器件大會(IEDM 2025)上,突破英特爾代工展示了針對AI時代係統級芯片設計的供電工實關鍵技術突破——下一代嵌入式去耦電容器,這一創新有望解決晶體管持續微縮過程中麵臨的瓶頸供電瓶頸,為AI和高性能芯片提供了更穩定、英特躍更高效的爾代電源解決方案。
電容材料創新
英特爾代工的現功研究人員展示了三種新型金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器材料,用於深溝槽結構:
(1)鐵電鉿鋯氧化物(HfZrO):利用鐵電材料的率傳自發極化特性,在納米級尺度下實現高介電常數;
(2)二氧化鈦(TiO₂):具有優異的跨代介電性能和熱穩定性;
(3)鈦酸鍶(SrTiO₃):鈣鈦礦結構材料,在深溝槽中展現出卓越的際飛電容密度。
這些材料可通過原子層沉積(ALD)在深溝槽結構中實現均勻且可控的突破薄膜生長,從而顯著改善界麵質量,供電工實並提升器件可靠性。瓶頸

突破性性能指標
該技術實現了跨代際的飛躍,具體表現在:
(2)電容密度:達到60-98 fF/μm²,現功相比當前先進技術實現顯著提升;
(2)漏電性能:漏電水平比行業目標低1000倍,大幅降低靜態功耗;
(3)可靠性:不影響電容漂移和擊穿電壓等指標。
係統級優勢
這一技術突破將為AI芯片設計帶來多重優勢,包括電源完整性提升,有效抑製電源噪聲和電壓波動。在熱管理協同優化方麵,實現電熱協同優化,為高功率AI芯片提供更穩定的工作環境。它還有助於在有限芯片麵積內實現更高的電容密度,為功能模塊集成釋放更多空間,實現芯片麵積優化。
在下一代先進CMOS工藝中,一係列穩定、低漏電的MIM電容密度增強技術具有相當的應用潛力。英特爾代工將致力於持續創新,為AI時代的高性能計算芯片提供關鍵的電源管理解決方案。
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