90-Nanometer-Chips bei IBM und Intel im Anmarsch

IBM kündigte Fortschritte bei 90-Nanometer-Chips an. IBM und Xilinx haben nach eigenen Angaben einen bedeutenden Schritt auf dem Weg zum weltweit ersten 90-Nanometer-Chip vollzogen. Aber auch Intel zeigt sich für die neuen Technologien gerüstet und fertigt bereits seit einigen Monaten Testmuster in einem 90-nm-Prozess.

17. Dezember 2002 um 10:15 Uhr / Jens Ihlenfeld

IBM setzt dabei auf eine kupferbasierte Halbleiter-Fertigungstechnologie, die dazu führt, dass die Größe von Feld-programmierbaren Gate-Array-Chips (Field Programmable Gate Arrays, FPGA) um 50 bis 80 Prozent sinken kann. Die neue Produktlinie soll in größeren Stückzahlen ab dem zweiten Halbjahr 2003 in der 300-mm-Wafer-Fabrik in East Fishkill im Staat New York gefertigt werden. Dort sollen erstmals Technologien wie Kupfer-Verbindungen, Silicon-on-Insulator und low-k-dielektrische Isolation auf 300-mm-Wafern zum Einsatz kommen.

Die neue Fabrik, in die IBM rund 2,5 Milliarden US-Dollar investiert hat, hat ihren Betrieb Anfang 2002 aufgenommen. Xilinxs Investition in 90-nm-Fertigungstechnologie soll es dem Unternehmen ermöglichen, den Preis für ein 1-Millionen-FPGA (ca. 17.000 logische Zellen) auf unter 25 US-Dollar zu senken, das entspreche einer Einsparung von 35-70 Prozent gegenüber praktisch jedem heutigen Angebot des Markts, so die Unternehmen.

Intel hatte bereits im Februar angekündigt , die weltweit kleinste SRAM-Zelle in 90-nm-Technologie gefertigt zu haben. Die Chips verfügen über 52-MBit-SRAM und enthalten auf einer Fläche von 109 qmm rund 330 Millionen Transistoren. Intel fertigt die 90-nm-Chips ebenfalls auf 300-mm-Wafern.

Dabei nutzt Intel, neben Kupfer-Verbindungen und einer low-k-dielektrischen Isolation, auch "Strained Silicon", das den Elektronenfluss durch Transistoren beschleunigen soll. Die Technologie macht sich die Tendenz von Atomen zu Nutze, sich im Verbund gegeneinander auszurichten. Wenn Silizium oben auf einem Trägermaterial liegt, dehnen sich die Silizium-Atome, um sich mit den darunter liegenden Atomen abzugleichen: Diese Reaktion wird als Dehnung oder "Straining" von Silizium bezeichnet. Im "Strained Silicon" treffen die Elektronen auf weniger Widerstand und fließen so deutlich schneller.

Mit dem Pentium-4-Nachfolger mit Codenamen Prescott will Intel im zweiten Halbjahr 2003 den ersten in 90-nm-Technologie gefertigten Prozessor auf den Markt bringen. Intels neuer 90-nm-Prozess soll Transistoren mit einer Länge von nur 50 nm (Gatelänge) erlauben, gegenüber 60 nm, wie Intel sie heute beim Pentium 4 erreicht. Dabei sollen die Transistoren Gate-Oxids besitzen, die nur fünf Atomlagen (1,2 nm) dick sind. Zudem setzt Intel neue mit Kohlenstoff dotierte Oxide (CDO) als dielektrisches Material ein.