Intel: kleinster Transistor der Welt für 10-GHz-CPU

In seinen Forschungslabors hat Intel die ersten Transistoren mit einer Gate-Länge von nur 30 Nanometern hergestellt, gefertigt werden derzeit maximal 70 Nanometer kleine Gates. In fünf Jahren will man mit der Serienfertigung der 30nm-Transistoren beginnen und 10-GHz-Prozessoren herstellen.

Die Ankündigung, mit der sich Intel jetzt nach vorne wagt, soll wieder einmal zeigen, wer die beste Forschungsabteilung im Halbleitergeschäft hat. So nebenbei könnte auch die jüngste Umsatzwarnung damit kurzfristig überspielt werden. Dr. Robert Chau, Intels Chefingenieur der Transistorentwicklung, und Dr. Gerald Marcyk, der Direktor der Komponenten-Forschung, geben heute auf dem International Electron Devices Meeting die Details zum neuen Schalt-Zwerg bekannt.

Selbst Intels modernster Fertigungsprozess P860, über den tecChannel.de bereits berichtet hat, liefert nur Transistoren mit Gate-Längen von 70 Nanometern. Damit will der Prozessor-Primus ab Mitte 2001 eine neue Version des Pentium 4 herstellen (Codename Northwood), die mit 0,13 Mikron gesamter Strukturbreite designt ist. Die folgenden Bilder stammen von Intel.

Ab 2001: Transistoren mit 70nm Gate-Länge.

Schon 2005 will Intel die Länge der Gates mit dem Verfahren P1264 um mehr als die Hälfte reduziert haben, was zu den neuen, superkleinen Transistoren mit 30nm führt.

Ab 2005: Transistoren mit 30nm Gate-Länge.

Besonders interessant sind bei derart kleinen Strukturen die Größenvergleiche: 100.000 dieser Transistoren müsste man übereinander stapeln, um die Dicke eines Papierblatts zu erreichen. Das Gate-Oxid, das den Transistor am Boden isoliert, ist nur noch ganze drei Atomlagen dick.

Diese winzigen Strukturen bedingen derzeit, dass man CPUs oder andere Chips mit so kleinen Transistoren noch nicht in Serie fertigen kann. Unter anderem stellt die Lithographie, die Belichtung der Schaltungen, ein stetig wachsendes Problem dar. Als Ausweg betrachtet Intel die so genannte EUV-Belichtung, mit noch kürzeren Wellenlängen als beim ultravioletten Licht. Damit will Intel Moores Law aufrechterhalten: Prozessoren mit 10 GHz und mehr sollen ab 2005 vom Band laufen und nur noch unter 1 Volt Spannung benötigen.

Als mögliche Anwendung für so schnelle CPUs sieht man unter anderem die Simultanübersetzung menschlicher Sprache - doch da hat auch die Software noch ein gutes Stück Weg vor sich.

Die heutige Ankündigung ist als PR-Maßnahme zu werten. So betont Intel unter anderem, dass die Forschung und Entwicklung der Serienfertigung stets zwei Generationen voraus sei. Der jüngst zurückgerufene Pentium mit 1,13 GHz belegt jedoch, dass auch das Testen in der Fertigung zunehmend wichtiger wird und gute Forschung und Fertigung allein nicht mehr ausreichen. (nie)