IEDM: SRAM-Zellen für zukünftige Strukturgrößen vorgestellt

Toshiba, IBM und AMD sind bei der Miniaturisierung von SRAMs einen Schritt vorangekommen und haben die kleinste derzeit existierende Zelle auf der IEDM vorgestellt.

Die auf der IEDM (International Electron Devices Meeting) präsentierte SRAM-Zelle ist nur noch 0,128 µm² groß.

Die Transistoren der von Toshiba, IBM und AMD entwickelten SRAM-Zelle sind keine planaren Transistoren sondern FinFETs. Bei diesen, Ende der 90er Jahre an der Universität Berkeley entwickelten Transistoren ist der Ladungsträgerkanal beidseitig von den Gate-Elektroden umschlossen (siehe Bild).

Der Vorteil gegenüber den planaren Transistoren ist, dass die Gate-Elektroden besser auf den Ladungsträgerkanal einwirken können und der Transistor somit schneller schalten kann. Dadurch verringern sich auch die Leckströme, was besonders zukünftigen, kleineren Strukturgrößen immer wichtiger wird.

Zum Vergleich: Auf der IEDM 2002 stellte IBM eine FinFET-SRAM-Zelle vor, die 5 µm² groß war. Aber auch Intel und Infineon haben in den letzten Jahren Speicherzellen auf FinFET-Basis vorgestellt. Als Dielektrikum zwischen Ladungsträgerkanal und Gate haben die drei Unternehmen ein sogenanntes high-k-Material verwendet, also höchstwahrscheinlich eine Hafniumverbindung.

Außerdem gelang es in einer Simulation, die SRAM-Zelle noch auf eine Größe von 0,063 µm² zu verkleinern, was der Größe einer Zelle bei Strukturgrößen von 22 nm entspricht.

Sollten sich die SRAM-Zellen als zuverlässig genug erweisen, könnten in Zukunft auch einmal Mikroprozessoren auf FinFET-Basis gefertigt werden.