Die Jagd nach dem 15-Nanometer-Transistor

Eine Milliarde Transistoren in 2007

Im Jahr 2001 jagte ein Rekord-Transistor den nächsten. Dabei macht der Fortschritt der Halbleiter-Industrie keineswegs große 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.

Als mittelfristiges Ziel verkünden die Halbleiterhersteller unisono einen Transistor mit 15 Nanometer Gate-Länge. Stand der Technik sind heute 70 Nanometer, bei einer gesamten Strukturbreite von 130 Nanometern oder 0,13 Mikron. Das Gate der Transistoren ist bedingt durch die Isolierung und Streueffekte bei der Belichtung immer wesentlich schmaler. Ab 130 Nanometern Strukturbreite ist es etwa halb so breit wie die Struktur selbst.

Der 15-nm-Transistor erscheint den Forschern als Meilenstein, weil dafür vom Schaltungsdesign selbst über die verwendeten Materialien bis zum Belichtungsprozess neue Technologien notwendig sind. 2007 will man auf dem Weg zu 15 Nanometern bei 20 Nanometern angelangt sein, und eine Milliarde Transistoren auf einem Die unterbringen.

Fast linear: von 1000 zu 1 Milliarde Transistoren in 40 Jahren. Bild: Intel
Fast linear: von 1000 zu 1 Milliarde Transistoren in 40 Jahren. Bild: Intel

Zum Vergleich: Der erste Pentium 4 (Willamette) besteht aus 42 Millionen Transistoren, was bei seiner Markteinführung einen Rekord für eine PC-CPU darstellte. Beim Miniaturisieren und Transistor-Stapeln ist die Halbleiterindustrie dem "Moores Law" von Intel-Mitbegründer Gordon Moore noch immer treu. Die Details dieser Regel finden sich hier.