Cannon Lake: Intel setzt erstmals Cobalt in der 10-nm-Fertigung ein
Im Rahmen des IEEE International Electron Device Meeting (IEDM) 2017 hat Intel ein kleines, aber feines neues Detail zu seiner Chipfertigung in 10 Nanometer verraten. Die unteren sogenannten Metal-Layer zur Verdrahtung der Transistoren bestehen nicht mehr aus Kupfer, sondern erstmals aus Cobalt. Das bringe einige Vorteile mit sich, könnte aber die Produktion erschweren.
Vergangene Woche fand das IEEE International Electron Device Meeting (IEDM) statt, bei dem unter anderem Halbleiterhersteller über aktuelle Technologien sprachen. Intel war ebenfalls vertreten und hat einen Einblick in seinen anlaufenden 10-nm-Prozess gewährt. Dabei sorgte vor allem ein Detail für Aufsehen, das so bislang nicht bekannt war: Der Chiphersteller setzt zum ersten Mal Cobalt in seiner Halbleiterfertigung ein.
Verwendung findet es in den untersten Metal-Layer, die bislang aus Kupfer bestanden. Die Metalllagen in den Chips dienen zur Verdrahtung der Transistoren, wobei die untersten Schichten die kürzesten Wege übernehmen. Laut Intel soll die Elektromigration von Cobalt gegenüber Kupfer um den Faktor 5 bis 10 sinken, darüber hinaus nehme der Widerstand der Durchkontaktierungen ("Vias") um den Faktor 2 ab. Das Material sei deutlich längerlebig, was im Endkundenbereich allerdings kaum von Belang sein dürfte.
Was eine bessere CPU-Performance verspricht, hat in der Theorie allerdings auch seine Schattenseiten. Neue Elemente in der Halbleiterfertigung stellen immer ein Risiko dar, da die Reinräume umgestellt werden müssen. Die 10-nm-Fertigung setzt Intel erstmals bei der CPU-Generation Cannon Lake ein, die sich gerüchteweise aufgrund des Prozesses gegenüber den ursprünglichen Zielen seit mindestens zwei Jahren verspätet und künftig zuerst als 15-Watt-Prozessoren (Cannon Lake-U) in Notebooks debütieren soll. Problematisch könnte zudem die inzwischen notwendige Vierfachbelichtung sein.
Quelle: via eetimes.com, computerbase.de
Zum Vergleich, 2016 wurden weltweit 120.000t Cobalt gefödert. Die Menge die für CPUs benötigt wird ist also absolut zu vernachlässigen und damit auch die Frage, wo man das Cobalt her bekommt, stellt sich demnach eigentlich auch nicht mehr.
Cobalt – Wikipedia
Das Problem mit schlechter Schichthaftung besteht bei galvanischen Abscheidungen aber genauso wenn zu schnell abgeschieden wird und keine dispersive Schicht entsteht. Das ist ja das Problem beim Schnelladen von Lithiumionenakkus. Da bilden sich bei jedem Ladezyklus Dentrite welche irgendwann zum Kurzschluss der Zelle führen. (Heutzutage nicht mehr das Problem da die Lithuiumionen gebunden sind.)