加拿大新創Zinite致力於實現真正的3D晶片

加拿大新創Zinite致力於實現真正的3D晶片。Zinite

為實現更高的晶片效能密度，加拿大新創Zinite 希望透過創新電晶體架構來改寫半導體產業。Zinite由 Gem Shoute、Douglas Barlage和Kenneth Cadien創立，並旨在滿足高效能運算（HPC）、人工智慧（AI）和通用人工智慧（AGI）的需求，通過加速3D晶片的採用，Zinite 的核心技術是具有CMOS級驅動電流和大溫度工藝窗口的薄膜電晶體（TFT）。

在接受DIGITIMES Asia的採訪時，Zinite的創辦人兼執行長Gem Shoute指出，TFT技術已經被探索了很長一段時間，因為它有潛力允許電晶體堆疊在一起，進而提高電晶體效能與密度。然而，TFT的優勢還沒有被完全實現。至今，TFT的效能仍面臨挑戰，並且依然無法完全與主流CMOS工藝平台兼容。

Zinite這家新創就在這背景下應運而生：起初，創始團隊試圖解決TFT發展面臨的三個根本問題，即：如何獲得最佳的TFT材料；如何使TFT的效能接近甚至超越矽基的電晶體；以及是否採用了正確的物理學來理解問題。「事實證明，我們問的最後一個問題是最重要的，」 Gem說。Zinite的高效能TFT在操作上與傳統的薄膜電晶體有所不同。Zinite 薄膜電晶體的操作更像是全消耗 型 SOI（絕緣體上的矽）器件，並且可以在400°C或更低的溫度下完全合成，使它們可以與後端（BEOL）和中線（MOL）CMOS工藝整合。

Zinite執行長指出：「我們必須從零開始。對於我們想像中的TFT，我們不能採用同樣的假設或工程捷徑，因為這些都是針對矽基電晶體而設計的。」由於受過半導體行業中一些最優秀的物理學家的培訓， Zinite 創始成員能夠以不同的方式看待 TFT 發展的問題並找到正確的組合使一切都運作良好。「在某一刻，所有的部分都協調一致：從材料到工藝到架構等，」 Gem 指出。當團隊意識到他們想出了一些特別的東西時，Zinite 隨之成立。

當創始團隊思考最終成為Zinite核心技術的電晶體時，他們想要打造一款薄膜電晶體，能夠像矽基電晶體一樣多功能且普及。從某種意義上說，一款合適的薄膜電晶體將實現真正的3D晶片。

矽晶片是以二維層級建造的，而矽基電晶體通常建造在晶片的最底層，即使是FinFET和GAAFET也是如此。「由於它們位於晶片的最底層，任何後續處理都不能影響底層的效能，」 Gem補充說道，「任何在傳統CMOS電晶體之上處理的東西因此都受到一定的熱量預算的限制，同時必須在攝氏400度的溫度下表現穩定。滿足這些標準使得在CMOS層上方建造有用的電晶體變得具有挑戰性。」

談到與當前先進封裝方法的差異，Zinite執行長觀察到效能不僅僅是關於密度，也與成本有關。Gem指出：「就先進封裝而言，成本已經有很長一段時間沒有按比例成長。它的成長速度也不及集成技術快。這是Zinite的許多優勢之一，即成本優勢。另一個優勢是密度優勢。」

然而，Gem強調Zinite並不是要取代CMOS技術，而是與所有這些技術協同工作，以滿足人工智慧、高效能運算等未來需求。

與此同時，Zinite當前的重點是將其技術應用於客戶生產線上。Gem指出：「我們下階段是將工藝轉移到客戶生產線上，然後進行風險生產，最後轉為大量生產。我們將從我們已經有合作的市場段開始。」因此，即將參與Computex Taipei的Zinite正在尋求進一步與旗艦製造商建立合作夥伴關係，以整合Zinite的技術。

Gem表示：「我們希望在早期合作夥伴和早期採用者中進行非常有選擇性和有針對性的選擇。我們的最終目標是使Zinite的早期採用者成為其市場段的市場領導者 - 讓他們成為贏家。」