Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/0106/14270.html    Veröffentlicht: 08.06.2001 10:21    Kurz-URL: https://glm.io/14270

Strained Silicon - IBM-Technik macht Chips schneller

Silizium-Modifikation beschleunigt Elektronenfluss durch Transistoren

IBM-Forscher haben einen Weg gefunden, Silizium so zu modifizieren, dass der Elektronenfluss durch Transistoren beschleunigt wird. Die unter dem Namen "Strained Silicon" vorgestellte Silizium-Modifikation soll die Geschwindigkeit von Chips um bis zu 35 Prozent erhöhen, den Energiebedarf senken und bereits 2003 produktionsreif sein.

Laut IBM macht sich die neue Technik die naturgemäße 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 um bis zu 70 Prozent schneller. Dadurch erhöht sich auch die Geschwindigkeit von Chips um bis zu 35 Prozent, ohne dabei die Transistorgröße zu beeinflussen, so IBM.

IBM will damit das Moore'sche Gesetz ("Die Anzahl der Transistoren auf einem Chip verdoppelt sich alle 18 Monate") neu schreiben, da durch Veränderung des Siliziums zusätzliche Möglichkeiten geboten werden. Hingegen bewege man sich bei der immer weiteren Miniaturisierung von Transistoren (Straining) bereits in die Größenordnung von Atomen und stoße an Grenzen, so IBM.

Allerdings betont Bijan Davari, IBMs Vice President Semiconductor Development, dass es nicht nur wichtig sei, die Leistung von Silizium weiterzuentwickeln, sondern die Neuerungen so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen. IBM hat in den vergangenen Jahren bereits einige zentrale Entwicklungen für die Halbleiterindustrie auf den Markt bringen können: Einsatz von Kupfer anstelle von Aluminium, Silicon-on-Insulator, Massenproduktion von Chips basierend auf der Silizium-Germanium-Technologie und die Entwicklung von "Low-k dielectric".

Auf dem Symposium von VLSI Technology am 13. Juni 2001 im japanischen Kyoto wird IBM in zwei Papieren detailliert über "Strained Silicon" informieren. Die erste Studie beschäftigt sich mit der Implementierung von "Strained Silicon" in derzeitige Standard-Prozesse in der Halbleiter-Produktion bei gleichzeitig minimalem Einfluss auf bestehende Produktionslinien. Das zweite Papier berichtet über die Integration von "Strained Silicon" in "Silicon-on-Insulator"-Prozesse und zeigt, wie durch diese Kombination die Performance gesteigert wird.  (ck)


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