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Komponenten | 05 Dezember 2006

Infineon erzielt technologischen Durchbruch bei Multi-Gate Technologie

Der Multi-Gate-Feldeffekt-Transistor k√∂nnte viele Probleme auf dem Weg zu noch kleineren integrierten Schaltungen l√∂sen, die bei gleicher Funktionalit√§t mit wesentlich weniger Strom auskommen, als heute verf√ľgbare planare Standard-Technologien.
Forscher von Infineon haben die neue Transistorarchitektur in 65nm Strukturgr√∂√üe jetzt als weltweit erste mit komplexen Schaltungen getestet. Bei rund 30 Prozent kleinerem Fl√§chenbedarf als bei heutigen Single-Gate-Schaltungen mit gleicher Funktion und Geschwindigkeit wurden dabei Ruhestr√∂me gemessen, die um mehr als den Faktor 10 kleiner waren. Nach Berechnungen der Forscher verdoppelt sich dadurch die Energieeffizienz und Batterielaufzeit von portablen Ger√§ten im Vergleich zu den gerade aktuellen 65nm Technologien. F√ľr zuk√ľnftige Technologiegenerationen (32nm, 22nm) wird dieser Wert noch signifikant zunehmen.

‚ÄěMit der weltweit ersten integrierten Schaltung in Multi-Gate-Technologie mit 65nm Strukturgr√∂sse haben wir bewiesen, dass der Fortschritt in der Halbleiterindustrie nicht nur durch das kontinuierliche Verkleinern von Strukturen zu bew√§ltigen ist“, sagte Prof. Dr. Hermann Eul, Mitglied des Infineon-Vorstands und Leiter des Gesch√§ftsbereichs Communication Solutions.

Die von den Infineon-Forschern getesteten 65nm-Schaltungen enthalten √ľber 3.000 aktive Transistoren in der dreidimensionalen Multi-Gate-Technologie. Die Ergebnisse belegen, dass sie genauso leistungsf√§hig wie heutige ausgereifte Technologien ist, aber bei gleicher Funktionalit√§t gut nur die H√§lfte an Energie braucht. Ein Vorteil, der auf der Basis der bisherigen Erkenntnisse in zuk√ľnftigen Technologiegenerationen noch sehr viel st√§rker ausfallen wird.

Die Forscher von Infineon sind dabei neue Wege gegangen: Sie haben die seit 50 Jahren √ľbliche flache oder auch planare Anordnung der Transistor Architektur zu einem dreidimensionalen Gebilde geformt. Die dritte Dimension ist hier der Schl√ľssel zum Erfolg, der steuernde Kontakt des Transistors umschlie√üt die Potentialbarriere der Sperrschicht nun von mehreren Seiten (‚ÄěMulti-Gate“) und bietet somit eine um den Faktor 3 gr√∂√üere Angriffsfl√§che, um den Transistor effektiv auszuschalten.

Der Bau von Schaltungen in einer Multi-Gate-Technologie kann sowohl auf Standard Silizium Substrat oder auf Silizium auf Oxid (SOI) mit den heute herk√∂mmlichen Herstellungsprozessen und den heute √ľblichen Werkstoffen erfolgen und ist damit unabh√§ngig von kostenintensiven Materialinnovationen. Weiterhin er√∂ffnet sich durch die Nutzung der dritten Dimension ein bemerkenswerter Vorteil: bei gleicher Anzahl der Transistoren auf einem Chip wird die pro Transistor aktiv genutzte Silizium-Fl√§che effektiv verkleinert und damit Silizium eingespart.

Das neue Herstellungsverfahren wird von Infineon im Rahmen seiner Beteiligung am europ√§ischen Forschungszentrum IMEC (Interuniversity Micro Electronics Center, Leuven, Belgien) noch weiter erforscht und k√∂nnte in f√ľnf bis sechs Jahren als Basistechnologie f√ľr die Serienfertigung zum Einsatz kommen.
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