Neue Materialien für Mikroprozessoren

In einem gemeinsamen Projekt von Globalfoundries und dem Forschungszentrum Rossendorf bei Dresden sollen neue Materialien für Gate-Dielektrika gefunden werden.

Das Projekt wird mit rund 2,8 Millionen Euro vom Land Sachsen gefördert. Konkret geht es darum, Gate-Dielektrika der »2. Generation« zu entwickeln. Dabei sollen Materialien untersucht werden, die bisher noch nicht in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden. Diese Materialien mit einer hohen Dielektrizitätskonstante (high-k) werden benötigt, um die mit voranschreitender Miniaturisierung von Mikroprozessoren auftretenden Leckströme gering zu halten.

Anfang 2007 hatte Intel Transistoren mit einem Gate-Dielektrika aus Hafnium-Oxid als Ersatz für das bis dahin verwendete Siliziumdioxid vorgestellt. Sie wurden bereits mit Beginn der 45-nm-Fertigung im selben Jahr eingesetzt. Unabhängig von Intel hatte auch IBM dieses Material als Gate-Dielektrika entwickelt.

Neben solchen Materialien beschäftigt sich das Projekt in Dresden auch damit, die Strahlungsempfindlichkeit von Bauelementen zu verbessern. So kann zum Beispiel die Höhenstrahlung in Flugzeugen Prozessoren von Notebooks beeinflussen. Mit immer kleiner werdenden Strukturen steigt außerdem das Risiko, dass die Höhenstrahlung Schäden an Prozessoren anrichten kann.