Infineon Technologies: Schaltung mit Multi-Gate-Transistoren

Forscher von Infineon Technologies haben die Multi-Gate-Feldeffekt-Transistor-Architektur in 65-nm-Strukturgröße weltweit erstmals mit komplexen Schaltungen getestet. Bei rund 30 Prozent kleinerem Flächenbedarf als bei heutigen Single-Gate-Schaltungen mit gleicher Funktion und Geschwindigkeit wurden dabei Ruheströme gemessen, die um mehr als den Faktor 10 kleiner waren.

Nach Berechnungen der Forscher verdoppelt sich dadurch die Energieeffizienz und Batterielaufzeit von portablen Geräten im Vergleich zu den gerade aktuellen 65-nm-Technologien. Für zukünftige Technologiegenerationen (32 und 22 nm) wird dieser Wert noch signifikant zunehmen.

Die von den Infineon-Forschern getesteten 65-nm-Schaltungen enthalten über 3000 aktive Transistoren in der dreidimensionalen Multi-Gate-Technologie. Die Ergebnisse belegen, dass sie genauso leistungsfähig wie heutige ausgereifte Technologien ist, aber bei gleicher Funktionalität nur gut die Hälfte an Energie braucht.

Der Bau von Schaltungen in einer Multi-Gate-Technologie kann sowohl auf Standard-Silizium-Substrat oder auf SOI-Wafern mit den heute herkömmlichen Herstellungsprozessen und den heute üblichen Werkstoffen erfolgen und ist damit unabhängig von kostenintensiven Materialinnovationen. Außerdem eröffnet 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-Fläche effektiv verkleinert und damit Silizium eingespart.

Das neue Herstellungsverfahren wird von Infineon im Rahmen seiner Beteiligung am europäischen Forschungszentrum IMEC (Interuniversity Micro Electronics Center, Leuven, Belgien) noch weiter erforscht und könnte in fünf bis sechs Jahren als Basistechnologie für die Serienfertigung zum Einsatz kommen.