Microprocessor Forum: Wehret den Leckströmen

Leckströme tragen einen Großteil der Schuld am Stromhunger aktueller CPUs. Sie entstehen, wenn ein Teil der Ladung, die auf dem Gate des Transistors sitzt oder sitzen sollte, durch die Isolationsschicht hindurchtunnelt. Die Firma Mears hat auf dem Microprocessor Forum Details ihres MST-Verfahrens (MEARS Silicon Technology) vorgestellt. Dabei wird das Substrat zwischen Source und Drain so geschickt mit Fremdatomen dotiert, dass das Material nicht mehr in alle Raumrichtungen gleich gut leitet. Mears spricht dabei von "Band Engineering" oder dem Verschieben der effektiven Masse. Dieses Verfahren hat gewisse Ähnlichkeiten mit dem Verfahren strained silicon, das beispielsweise Intel seit der 90-nm-Fertigung einsetzt.

Durch das sehr präzise Platzieren der Dotieratome ("Precision Nanodoping") entsteht eine zweite übergeordnete Gitterstruktur ("Super Lattice") mit einem sehr viel größeren Abstand (im Bild A) als dem des regulären Gitters (im Bild a). Etwas makroskopischer betrachtet ist damit die Dichte in vertikaler Richtung nicht mehr dieselbe wie in horizontaler. Leckströme müssen nun nicht mehr nur das Oxid durchtunneln, sondern sich auch noch durch das "Super Lattice" quälen. Gleichzeitig steigt die Leitfähigkeit in der (erwünschten) horizontalen Richtung zwischen Source und Drain.

Mears behauptet, dadurch die Leckströme um bis zu 60 Prozent senken zu können. Da die MST-Schicht vor der eigentlichen Fertigung auf den ganzen Wafer aufgetragen werden kann, soll sie keinerlei Veränderungen im eigentlichen Produktionsablauf erfordern.

Zum Microprocessor Forum siehe auch:

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(bbe)