IBM schrumpft Transistoren noch weiter

Der nächste Schritt bei der Verkleinerung von Halbleitern ist getan. IBM Research fertigte in Zusammenarbeit mit Partnern einen ersten funktionsfähigen Test-Chip im 7-Nanometer(nm)-Verfahren. Momentan seien 14 Nanometer der Standard. Erste Produkte mit der 10-Nanometer-Technologie seien in Entwicklung, teilt IBM mit.

Mit an der Forschung beteiligt war das College of Nanoscale Science and Engineering der State University of New York Polytechnic Institute, das sich im Januar 2015 IBM Research anschloss. Zudem fand die Forschung im Rahmen einer Public-Private-Partnership mit dem Staat New York, den Halbleiterherstellern Globalfoundries und Samsung und nicht näher genannten Technologieausrüstern statt. IBM finanzierte seinen Teil der Forschung aus einem drei Milliarden US-Dollar grossen Forschungstopf für die Chipforschung.

Umfangreiche technische Herausforderungen

Mit bisherigen Technologien konnten laut IBM Strukturen im 7-Nanometer-Bereich nicht erreicht werden. IBM und seine Partner hatten zahlreiche Schwierigkeiten überwinden. Problemfelder waren sowohl Materialien, die Fertigungsprozesse, wie auch die Integration in die CMOS-Bahnen, also der Verbindung von integrierten digitalen und analogen Schaltungen.

"Die IBM-Allianz hat an allen Aspekten der EUV-Technologie gearbeitet, um die 7-Nanometer-Test-Chips herstellen zu können", teilte Christine Vu, External Relations bei IBM Research, auf Anfrage mit.

Ein weiterer Meilenstein war die Einführung eines neuen Channel-Materials. Dieses besteht aus einer Silizium-Germanium-Legierung anstelle des traditionellen Siliziums. Diese Legierung habe erheblich zur Leistungssteigerung der 7-nm-Knotengeometrie beigetragen. Somit konnten diese in unter 30 Nanometern Abstand voneinander gestapelt werden, sagte Vu.

Die Vorteile der Technologie

Laut IBM hat die neue Technologie das Potential das Stromverbrauch-Rechenleistung-Verhältnis um mindestens 50 Prozent zu verbessern. Damit solle den gestiegenen Anforderungen an Big Data, Cloud Computing und mobile Anwendungen entsprochen werden.

Wann erste Produkte mit der Technologie auf den Markt kommen, konnte IBM noch nicht sagen. Die Technologie sei in enger Zusammenarbeit mit Halbleiterherstellern entwickelt worden und die Einführung richte sich im Wesentlichen von deren Produkt-Timelines, sagte Vu.