Intels nächster Herstellungsprozess erobert die dritte Dimension

Als erster Halbleiterhersteller will Intel dreidimensionale Strukturen in die Massenproduktion von Chips einführen, und zwar mit dem 22-nm-Prozess P1270 für den Nachfolger des aktuellen Sandy-Bridge-Chips namens Ivy Bridge. Bei herkömmlichen Transistoren liegen die Gates planar in den Layern. Mit den von der Intel-Forschungsabteilung bereits 2002 vorgestellten Tri-Gate-Prozessoren lassen sich die Gates jedoch als dreidimensionale Blöcke gestalten. Das spart Platz – die Transistordichte des 22-nm-Prozesses ist doppelt so hoch wie beim 32-nm-Prozess –, erlaubt im aktiven Zustand höhere Ströme und hat im inaktiven Zustand dank vollständiger Verarmung von Ladungsträgern (fully depleted) in der Schicht unter dem Isolator auch niedrigere Leckströme. Mit P1270 ist eine um 37 Prozent höhere Performance gegenüber dem aktuellen 32-nm-Prozess mit planaren Transistoren möglich oder bei gleichem Takt eine um 50 Prozent niedrigere Energieaufnahme.

Besonders stolz ist Intels Herstellungsleiter Mark Bohr auch darauf, dass die Zusatzkosten für die Tri-Gate-Transistoren nur 2 bis 3 Prozent betragen soll, während die Konkurrenz aus dem IBM/AMD-Lager derzeit mit SOI etwa 10 Prozent höhere Waferkosten hat. Die Konkurrenz arbeitet ebenfalls an hier FinFet genannten 3D-Transistoren, die aber wahrscheinlich erst in einigen Jahren mit dem 14-nm-Prozess eingeführt werden. Ivy Bridge mit den neuen Tri-Gate-Transistoren soll jedoch schon Anfang nächsten Jahres herauskommen. (as)