04.12.2006

Dreidimensionale Strom-Spar-Chips

Mit einer neuen Chip-Technologie will Infineon künftige Bausteine für mobile Geräte wie Handys um ein vielfaches leistungsfähiger machen.

Dreidimensionale Strom-Spar-Chips

München (dpa) - Mit einer neuen Chip-Technologie will Infineon künftige Bausteine für mobile Geräte wie Handys um ein vielfaches leistungsfähiger machen. Durch neuartige, dreidimensionale Strukturen der Chips sollen Geräte bei verdoppelter Batterielaufzeit künftig mit wesentlich weniger Strom auskommen, teilte das Unternehmen am Freitag in München mit.

Den Forschern von Infineon sei es nun gelungen, einen Chip mit über 3000 Transistoren in der so genannten Multi-Gate-Technologie herzustellen, d. h. die Transistoren der Chips besitzen statt eines mehrere Gates, die zudem nicht plan, sondern dreidimensional aufgebaut sind.

Selbst in ausgeschaltetem Zustand fließen in den kleinen Chips allerdings Leck- und Ruheströme. Durch die immer weiter getriebene Verkleinerung der Komponenten bis in den Nanobereich werden diese Leckströme zu einem immer größeren Problem und treiben auch den Strombedarf der Geräte in die Höhe. Die dritte Dimension ist Infineon zufolge hier der «Schlüssel zum Erfolg»: Der steuernde Kontakt des Transistors bekommt dadurch eine um den Faktor drei größere Angriffsfläche, um den Transistor effektiv auszuschalten. Bei den Chips mit der neuen 3D-Architektur sollen bei gleicher Funktion und Geschwindigkeit und aktueller Fertigungstechnik nun um den Faktor 10 weniger Ruheströme laufen.

Abb.: Infineon hat die elektrischen Eigenschaften von Transistoren durch eine dreidimensionale Struktur - so genannte Finnen - optimiert. Erste Versuchsschaltungen mit über 3.000 Transistoren belegen, dass der Strombedarf bei gleicher Funktionalität um den Faktor 10. (Quelle: Infineon)

Fortschritt in der Halbleiterindustrie sei heute nicht mehr allein durch kleinere Strukturen zu bewältigen, sagte Hermann Eul, Mitglied des Infineon-Vorstands. «Vielmehr müssen heutige Verfahren und Materialien innovativ genutzt werden, um Fortschritt möglichst kostengünstig zu erreichen.» Das neue Herstellungsverfahren, das Infineon gemeinsam mit dem europäischen Forschungszentrum IMEC (Interuniversity Micro Electronics Center) in Belgien weiter erforschen will, soll in fünf bis sechs Jahren als Basistechnologie serienreif sein.

Auch der weltgrößte Chiphersteller Intel forscht seit Jahren an ähnlichen dreidimensionalen Chipstrukturen mit mehreren Toren (Gates). Die Technologie soll bei weiter schrumpfenden Fertigungsteilen (unter 32 Nanometer Strukturbreite) möglicherweise noch in diesem Jahrzehnt eingesetzt werden.

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