Schnellere Prozessoren mit SOI-Technologie
Vorteile der SOI-Technologie
Der Aufbau von Transistoren in der SOI-Technologie gewährt folgende Vorteile:
Die relative Treiberfähigkeit der Transistoren steigt durch die wesentlich verringerten Source- und Drain-Kapazitäten. Diese beeinflusst in herkömmlichen sperrschichtisolierten Technologien mittlerweile in starkem Maße die Verzögerungszeit eines Gatters.
Ebenfalls kann die parasitäre Kapazität insbesondere zwischen den unteren Verdrahtungsebenen und dem Substrat um bis zu 20 Prozent verringert werden. In diesem Zusammenhang verstärken SOI-Technologien den Zugewinn, der durch den Einsatz von Kupfer-Metallisierung und low-k-Materialien erreicht wird.
Auf Grund eines steileren Ausschaltverhaltens kann die Schwellenspannung der Transistoren geringer gewählt werden. Hierdurch erhöht sich bei sonst unveränderten Parametern unter anderem der Sättigungsstrom und somit die erreichbare synchrone Schaltfrequenz. Alternativ kann bei gleich bleibender Leistungsfähigkeit die Versorgungsspannung reduziert werden, was für den rapide wachsenden Markt der low-power / low-voltage-Anwendungen für batteriebetriebene portable Geräte von großem Interesse ist.
Die Schwellenspannung der Transistoren kann auf Grund der Realisierung der Transistoren in einer eigenen Siliziuminsel sehr viel variabler eingestellt werden. Dies ist eine Technik, die IBM einsetzt, um die Transistoren in den kritischen Pfaden des Designs mit einer geringeren Schwellenspannung einzustellen. Der erhöhte Leckstrom kann dabei toleriert werden, da meist nur eine geringe Anzahl von Transistoren betroffen ist. Für ein ähnliches Verfahren müsste in herkömmlichen Technologien die kostentreibende Anzahl der Wannen weiter erhöht werden.