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Infineon: Integrierte Schaltungen können weiter schrumpfen

"Technologische und physikalische Grenzen sind noch nicht erreicht"

Infineon Technologies kündigte heute an, dass es seinem Münchner Forschungslabor gelungen ist nachzuweisen, dass die bisher übliche Chip-Verdrahtungstechnologie auch für Halbleiter-Generationen der Jahre 2011 bis 2014 angewandt werden kann.

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Auf den Chips der Zukunft sind die Metall-Leitungen für die elektrischen Verbindungen lediglich 40 bis 50 nm schmal und - elektrisch voneinander isoliert - in Vertiefungen eines Filmmaterials eingebettet. Derart feine Metall-Leitungen werden für die kürzesten Verbindungen zwischen Transistoren eingesetzt.

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Bei der Auswertung der Versuchsergebnisse konnte Infineons Corporate Research ausreichend kleine elektrische Widerstände feststellen. Damit wurde erstmals der Beweis erbracht, dass weder die Herstellung dieser ultraschmalen Verbindungen noch deren elektrischer Widerstand unüberwindbare technische Hindernisse für den weiteren Verkleinerungsprozess von Chips darstellen.

Da die Belichtungsgeräte für die Fertigung der kommenden Chipgenerationen der Jahre 2011 bis 2014 heute nicht zur Verfügung stehen, entschied sich Infineons Forscher dafür, die so genannte Spacer-Technik anzuwenden. Damit lassen sich Leiterbahnen mit Breiten realisieren, die weit unter denen liegen, die heutzutage selbst mit modernsten Belichtungsgeräten herstellbar sind.

Infineons Corporate Research konnte laut Infineon-Pressemitteilung nachweisen, dass sich die heute übliche Technik der Verdrahtung auch für zukünftige Chipgenerationen anwenden lässt. Bei diesem Verfahren werden in einer elektrisch isolierenden Schicht vorgefertigte "Gräben" mit Metall gefüllt. Anschließend wird überschüssiges Metall in einem chemisch-mechanischen Poliervorgang entfernt. Zurück bleiben isolierte Metall-Leitungen in Form eines zuvor genau definierten "Musters". In ähnlicher Weise stellten früher arabische Kunstschmiede die Verzierungen auf den Damaszener Schwertern her, so Infineon.

Bei der Herstellung der Testwafer wurden Standard-Fertigungsgeräte und Prozesse für 250-nm-Strukturgrößen verwendet. Die Durchführung erfolgte in den Reinräumen von International Sematech in Austin, Texas, einem Entwicklungskonsortium führender Halbleiterhersteller.

Die Ergebnisse von Infineons Corporate Research zeigen, dass sich die heutige Verdrahtungstechnik evolutionär bis zum gegenwärtigen Ende der International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) fortführen lässt. Die ITRS beschreibt bis ins Jahr 2014 die Anforderungen an Technologien und Materialien zur Realisierung zukünftiger Chipgenerationen.

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