Erste Bilder von Intels 20nm-Transistor

Im Jahr 2007 will Intel mit seinen Prozessoren Taktfrequenzen von 20 GHz erreicht haben. Die Grundlage dafür bilden neue Transistoren, die anderthalb mal kleiner sind als bisher. In Irland gab der Hersteller nun weitere Details zu diesen Technologien bekannt.

Die stückweise Preisgabe von Details über Intels Weg zum 20-GHz-Prozessor ist Teil einer erprobten PR-Strategie des Unternehmens. Gemeinsam mit Dell lud Intel am vergangenen Wochenende zur Werksbesichtigung nach Dublin. Rund um die irische Metropole lässt die IT-Elite - von 3Com über Compaq, HP bis Microsoft - wegen des finanziell und geographisch günstigen Standortes entwickeln und fertigen.

In der Dubliner Fab 24 berichtete Intel-Manager Philip Moynagh Neues zum 20-GHz-Transistor. Der dafür gerade erforschte Fertigungsprozess heißt P1266 und soll mit einer Strukturbreite von 0,045 Mikron arbeiten. Bei so kleinen Zahlen wählt Intel jetzt zunehmend die nächstkleinere Einheit Nanometer (nm). Beim derzeit aktuellen Prozess Px60 sind folglich 130 Nanometer Strukturbreite und eine Gate-Länge von 65 Nanometern zu verzeichnen. Das Gate ist unter anderem wegen der Isolierung des Transistors immer wesentlich kleiner als die Strukturbreite des lithographischen Prozesses.

Schrumpfprozesse: Die Gate-Länge soll sich in 5 Jahren mehr als halbieren.

Bild: Intel

Wie auf dem Bild klar an den Schichten über dem Transistor zu erkennen, sind die Schaltzwerge der nächsten Generationen nur noch mit SOI-Technologie in den Griff zu bekommen. Ein einzelner Transistor kann dann Schaltgeschwindigkeiten von bis zu 500 GHz erreichen, was freilich mit dem CPU-Takt auf dem gesamten Die nichts zu tun hat.

Intel blickt aber noch weiter in die Zukunft. Da man die 20nm-Transistoren schon selbst im Labor herstellen konnte, stehen für die Forscher jetzt 16 Nanometer an, die 2009 in Produkten zu finden sein sollen. Dafür finanziert Intel auch externe Gruppen aus Universitäten und Industrie-Konsortien.

Dass dafür absolute Grundlagenforschung notwendig ist, zeigt ein anderes Detail der 20nm-Transistoren. Die Isolationsschicht am Boden des Schalter, das Gate-Oxid, ist nur noch 0,8 Nanometer dick - das entspricht ganzen drei Atomlagen. Bei derart kleinen Strukturen schlagen sich Forscher und Entwickler schon mit quantenmechanischen Effekten herum, die bei den 16nm-Transistoren erst recht zum Tragen kommen.

Elektronendamm hauchdünn: Nur drei Atomlagen Gate-Oxid. Bild:Intel

Weitere Informationen zur Entwicklung des 20nm-Transistors finden Sie in der tecHistory rechts. Über andere Halbleitertrends informieren die Reports Schnellere Prozessoren mit SOI-Technologie, Kupfer in der Halbleiterfertigung sowie Moderne Halbleitertechnologien und Athlons made in Germany. (nie)