Intel gewährt Ausblick auf 15nm Fertigung
Im Streben nach immer effizienteren Chips spielt die Miniaturisierung eine große Rolle. Intel hat jetzt erstmals Optionen für eine Fertigung jenseits von 22nm präsentiert.
Quelle: Intel
Von der ersten Forschung bis zur Serienreife ist es ein langer Weg. Wissenschaftler beschäftigten sich bereits in den 90ern mit der heute viel beachtete Metal-Gate-Technologie.
Während der Endanwender noch bis Anfang nächstens Jahres warten muss, um die ersten Intel-Chips aus der 32-Nanometer-Fertigung zu kaufen und TSMC bei 40 Nanometern auf große Probleme stößt, beschäftigen sich Wissenschaftler längst mit den technischen Grundlagen der CPUs von übermorgen. Im Rahmen des gestrigen "Research@Intel Day" gab Intels Vizepräsident für Technologie und Fertigungsmethoden, Mike Mayberry, Einblicke in den aktuellen Stand der Forschung.
Demnach ist es Intel erstmals gelungen, Strukturen mit einer Größe von nur 15 Nanometern zu fertigen. Zum Einsatz kam die 193-Nanometer-Immersions-Lithographie, die mit den kommenden 32-Nanometer-Chips ihre Großserien-Premiere feiern wird - dort allerdings mit einfacheren Belichtungskonzepten.
In 15 Nanometern können unterdes nur einfache Linienmuster erzeugt werden, für funktionale Schaltungen ist weitere Forschung nötig. Für den 16-Nanometer-Großserienprozess plant Intel dann die Verwendung von EUV-Lithographie-Techniken, die mit einer Wellenlänge von nur noch 13,5 Nanometern arbeiten.
In diesem Bereich treten aber neue Probleme auf, die Bislang noch nicht gelöst wurden: Dieser Bereich zählt bereits zur weichen Röntgenstrahlung (ab 50 Nanometern) und verhält sich nicht mehr wie sichtbare Licht (780-380 Nanometer). So wird EUV-Strahlung von Gläsern und sogar von Luft bereits nach kurzer Entfernung vollständig absorbiert. Ein Einsatz ist somit nur im Hochvakuum möglich und Belichtungsoptiken können nicht mehr aus Linsen, sondern nur aus Spiegeln gefertigt werden. Auch die Entwicklung von fehlerfreien Belichtungsmasken dieser Feinheit und ausreichend empfindlichen Fotolacken dauert weiter an. Als Strahlungsquelle sind bis auf weiteres aufwendige Plasma-Systeme von Nöten.
Quelle: Intel
Die für die 16-Nanometer-Serienproduktion geplanten 13,5 Nanometer EUV-Belichtungsverfahren erfordern in allen Bereichen der Chipfertigung neue Techniken - angefangen bei der Strahlungsquelle über Belichtungsmasken, bis hin zur Entwicklung eines Photolackes mit den gewünschten Eigenschaften.
Hintergrund: (Immersions-)Lithographie
Die feinen Strukturen moderner CPUs lassen sich nur noch über Belichtungsverfahren fertigen. Hierzu wird ein spezieller Fotolack auf den Chip aufgetragen. Bei der anschließenden Belichtung wird, ähnlich einem Fotoabzug, ein Muster auf den Lack projiziert, der an den belichteten Stellen seine chemischen Eigenschaften ändert. In anschließenden Ätz- und Beschichtungsprozessen ist es möglich, die belichteten und unbelichteten Lack-Bereiche selektiv zu entfernen und durch andere Materialien zu ersetzen oder einzelne Bereiche in darunter liegenden Schichten gezielt zu manipulieren. Durch vielfaches Wiederholen des Prozesses ergeben sich so Schicht für Schicht komplexe und extrem feine Strukturen.
Limitierend für die Größe der Strukturen ist vor allem der Belichtungsvorgang, der ein scharfes Abbild ergeben soll. Dank spezieller Interferenzmuster ist es seit einiger Zeit möglich, Strukturen zu erzeugen, die kleiner sind, als die Wellenlänge des eingesetzten Lichtes - uneingeschränkt ist dies aber nicht möglich, weswegen ständig nach Möglichkeiten gesucht wird, die Wellenlänge weiter zu verkleinern und die Abbildungsschärfe zu steigern.
Eine Möglichkeit, Letzteres zu tun, ist die so genannte Immersions-Lithographie. Hier wird der Zwischenraum zwischen dem Chip und der Belichtungsapperatur mit hochreinem Wasser ausgefüllt (die Optik ist immersiert, das heißt "eingetaucht"). Der veränderte Brechungsindex am Übergang Glas-Wasser im Vergleich zu Glas-Luft ermöglicht dann die feinere Auflösung. Vergleichbare Ansätze kommen, in Gegenrichtung, in der Mikroskopie zum Einsatz.
Bis wann werden wohl die ersten 16nm-Chips auf dem Markt sein?
Vorschlag: Wenn ihr die Diskussion weiterführen wollt, wäre sie in einem extra Thread ggf. eine Bereicherung für das Wissenschaft/Politik/Wirtschaft Forum.
Sicherlich, also ich denke nicht das du beider Bücher gelesen hast, das 1988 veröffentlichte Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" ist überwiegend wissenschaftlich verfasst und das in Englisch, da verstehest du nix.
Das Buch "Das Universum in der Nussschale" hast du sicherlich eher gelesen, es ist ein Kinderbuch im verglich zu der ersten Fassung und noch was, entschuldige aber die Tatsache, das du von etwas nicht gehört hast beeindruckt mich nicht wirklich, außer du selbst bist ein Nobelpreisträger in Physik.
P.S: "Eine kurze Geschichte der Zeit", "Das Universum in der Nussschale", "Hawkings neues Universum: Raum, Zeit und Ewigkeit Hawkings neueste Erkenntnisse verstehen: Die Welt des Genies - für jeden verständlich", "Einsteins Traum: Expeditionen an die Grenzen der Raumzeit" Das sind alle Bücher die ich habe und gelesen habe !!!
Ich habe noch ein paar mehr die aber nicht von Hawkins geschreieben wurde, wenn du wissen willst welche Frag
@Pioneer 10
Dann erkläre doch mal Antizeit. Klingt mir nach genau so ein Mist wie Antigravitation. Die gibt es nämlich nicht.
Wenn es zu allem ein gegenstück gäbe, würde Alles nicht zusammenhalten, denn dann gäbe es folglich auch eine Anti-starke Wechselwirkung oder sehe ich das falsch?
Das mit der Antizeit kenne ich nicht ist anscheint Unfug, was es aber gibt ist die imaginäre Zeit. Aber das ist wieder eine ganz andere Geschichte die auch Teilweise mit der Quantenmechanik zusammen hängt.
Insgesamt sind es nur 2 Bucher, alles andere sind Wissenschaftliche Paper.
Sicherlich, also ich denke nicht das du beider Bücher gelesen hast, das 1988 veröffentlichte Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" ist überwiegend wissenschaftlich verfasst und das in Englisch, da verstehest du nix.
Das Buch "Das Universum in der Nußschale" hast du sicherlich eher gelesen, es ist ein Kinderbuch im verglich zu der ersten Fassung und noch was, entschuldige aber die Tatsache, das du von etwas nicht gehört hast beeindruckt mich nicht wirklich, außer du selbst bist ein Nobelpreisträger in Physik.