IBM Research vermeldet einen Durchbruch in der Halbleiterforschung. Im Rahmen einer Allianz mit dem College of Nanoscale Science and Engineering des State University of New York Polytechnic Institute (SUNY) sei es IBM- sowie SUNY-Wissenschaftler erstmals gelungen, Test-Chips mit funktionstüchtigen Transistoren in der 7-Nanometer (nm)-Technologie herzustellen. Der 7-nm-Technologieknoten stellt gemäss
IBM eine der derzeit grössten Herausforderungen der Halbleiterindustrie dar. Zum Vergleich: Chipgigant Intel baut seine Chips aktuell mit einer Strukturbreite von 14 Nanometer und
erst kürzlich sind Gerüchte aufgetaucht, wonach dies auch noch länger so bleiben soll, weil man offenbar weiter von der Serienfertigung von 10-Nanometer-Chips entfernt ist als geplant. IBM schreibt hierzu, dass sich "die 10-nm-Technologie auf gutem Weg zu einer technologischen Umsetzung befindet." Und weiter: "Die Entwicklung einer funktionstüchtigen 7-nm-Technologie ist jedoch aufgrund grundlegender technologischer Limitationen eine zentrale und bisher ungelöste Herausforderung." Bislang sei es mit den heutigen Herstellungsverfahren nicht möglich gewesen, solch kleine Strukturgrössen zu erzielen. "Tatsächlich wurde vielfach in Frage gestellt, ob die Vorteile von so kleinen Chipstrukturen jemals realisiert werden können."
Der Beweis wurde von den New Yorker Wissenschaftlern und den
IBM Forschern zusammen mit einer Entwicklungsallianz (u.a. mit Samsung an Bord) nun erbracht. Massgeblich für diesen Forschungserfolg seien insbesondere drei Neuerungen von IBM Research. Zum ersten die Einführung und Umsetzung von Silizium-Germanium im Transistorkanal, um die Transistorleistung in der 7-nm-Technologie zu verbessern. Zum zweiten Prozessinnovationen, um Transistoren in weniger als 30 nm Abstand zu schichten. Und zum dritten die Integration von Extrem-Ultraviolett-Lithographie (EUV) auf verschiedenen Ebenen der Chipfertigung.
Die Innovationen haben laut IBM das Potential, das Stromverbrauch-Rechenleistung-Verhältnis der nächsten auf dieser Technologie basierenden Systeme um mindestens 50 Prozent zu verbessern. Wie lange es dauern wird, bis die 7-nm-Fertigungstechnologie Serienreife erreicht, hänge unter anderem von den Fahrplänen der Halbleiter-Hersteller ab, mit denen man zusammenarbeite, so IBM auf Anfrage.
(mw)
