AMD und IBM melden neue Transistor-Rekorde

Im Rahmen einer wissenschaftlichen Konferenz haben AMD und IBM ihre neuesten Fortschritte in der Halbleiter-Entwicklung präsentiert. Von den Texanern kommt der erste eigene 15-Nanometer-Transistor, IBM spart durch "Double-Gates" sogar noch mehr Platz.

In den letzten Monaten jagt ein Rekord-Transistor den nächsten, wie der tecHistory zu entnehmen ist. Dabei macht der Fortschritt der Halbleiter-Industrie jetzt keineswegs immer größere Sprünge - die Firmen blicken nur immer weiter in die Zukunft. Bei der anhaltend schlechten Marktlage ist man eben um jede gute Nachricht bemüht, auch wenn man dafür Einblick in die Forschungsabteilungen gewähren lassen muss.

Dort reiht sich nun auch AMD in die Liga der 15-Nanometer-Bastler ein. Während der seit Sonntag (Ortszeit) in der US-Hauptstadt Washington stattfindenden Konferenz "International Electronic Devices Meeting" (IEDM) hat AMD dazu erstmals Details genannt. So soll der neue Transistor auf Schaltungen mit Strukturbreiten von 30 Nanometern oder 0,03 Mikron ab 2009 in Serie gefertigt werden. Er benötigt mit 0,8 Volt nur noch halb so viel Spannung wie die jetzt aktuellen Transistoren in Mikroprozessoren.

Die Schaltgeschwindigkeit des Transistors selbst soll laut AMD 3,33 Milliarden Vorgänge pro Sekunde erreichen. Damit wären, grob überschlagen, CPUs mit Dutzenden von Gigahertz möglich. Bei Kommunikations-Chips, die komplett synchron arbeiten, wären auch echte Terahertz-Prozessoren denkbar.

IBM, die bereits den Kupfer- und den SOI-Prozess für AMD entwickelt hatten, geht noch einen Schritt weiter. Beim ersten 15-Nanometer-Transistor von Intel, wir berichteten, beträgt die Dicke des Gate-Oxids nur noch drei Atomlagen. Bei so kleinen Strukturen wird es immer schwieriger, den Fluss der Elektronen noch zu kontrollieren.

Daher hat IBM jetzt einen Transistor mit zwei statt dem bisher einen Gate entwickelt. Diese Gates werden durch einen Silizium-Finne getrennt. Daher auch der Name "FinFET". FET ist die bekannte Abkürzung für "Field Effect Transistor" - auf diesem Schaltungsprinzip basieren alle schnellen Halbleiter mit Transistoren.

IBMs FinFET: Die beiden Gates sitzen links und rechts der Finne.

Die beiden Gates sollen die Ladung besser festhalten können, als das bei einem einzelnen Gate der Fall wäre. IBM verspricht sich von dem neuen Transistor-Design mehr Spielraum für Verkleinerungen der Strukturen. Wie klein der auch als Aufnahme aus dem Elektronenmikroskop gezeigte FinFET bereits ist, gab IBM nicht an.

FinFET in der Anwendung: Die Gates erscheinen über die Finne gewickelt.

Dennoch ist der Double-Gate-Transistor mit IBMs jüngster Veröffentlichung über das Stadium einer Theorie hinaus. Der Ansatz unterscheidet sich deutlich von Intels Technik, die der Chip-Gigant mit seinem ersten 15-Nanometer-Transistor erläutert hatte. Dort wird der Ladungsfluss durch ein neuartiges Dielektrikum kontrolliert. Ob sich das aber weiter schrumpfen lässt, muss die Zukunft zeigen.

Sowohl bei IBMs Technologie als auch Intels Designs geht es ja um Ansätze, die frühestens in sieben Jahren zum Einsatz kommen sollen. Gut möglich, dass den Transistor-Tüftlern da noch viel Neues einfällt.

Über weitere Halbleitertrends informieren die Reports Schnellere Prozessoren mit SOI-Technologie, Kupfer in der Halbleiterfertigung sowie Moderne Halbleitertechnologien und Athlons made in Germany. (nie)