ARM zeigt extreme Herausforderungen bei Chip-Fertigung

Im Rahmen der AMD-Hausmesse APU13 kam mit Mike Müller auch ARMs CTO zu Wort. Dieser philosophierte ein wenig über die Vergangenheit und Zukunft und wie wenig sich dabei doch insbesondere in den letzten Jahren eigentlich getan hat. Ein Blick geht dabei auf die Chip-Fertigung, der extreme Herausforderungen bevorstehen.

Die Aussagen gehen dabei klar in die Richtung, dass die immer kleiner werdenden Strukturen auch zunehmende Anstrengungen und insbesondere mehr Innovationen verlangen werden. Während Müller für die vergangen zwei Jahrzehnte gerade einmal eine Handvoll gravierender Änderungen im Bereich Chip-Fertigung aufzählte, stehen die größten Herausforderungen noch bevor. Dafür sind teilweise massive Investitionen nötig, wie die 3D-Transistoren (FinFETs) als einer der aktuellen Schritte zeigen.

Grundlage für viele der anstehenden Anstrengungen ist auch die Anpassung der Belichtungsmaschinen, die aktuell im Großteil der Fälle auf der Immersionslithografie basieren. Die EUV-Lithografie, die als Belichtungsquelle mit ultraviolettem Licht für Wafer mit Strukturen unter 10 nm nötig wird, ist Grundstein für viele weitere Produkte in den darauf folgenden Jahren, die diese Lithografie-Methode weiter optimieren und anpassen.

Als Werkstoff der Zukunft ist mit Graphen bereits seit längerer Zeit etwas auf den Schirmen der Forscher und Entwickler, der aktuell aber noch schwerlich und teuer umzusetzen ist. ARM führt dieses im Zusammenspiel mit Kohlenstoffnanoröhren (CNT) als Kernelement bei den Interconnects der Chips der Zukunft an, deren Fertigung auf 10-nm-Strukturen oder kleineren basiert.

Auch bei den erst letztes Jahr eingeführten 3D-Transistoren, bei denen derzeit noch viele Halbleiterfertiger in den Anfangstagen mit wenig Erfahrung stecken, bahnen sich bereits in wenigen Jahren weitere Neuheiten an. Begriffe im Zusammenspiel mit Nanotechnologie wie NEMS und Spintronics stehen hier auf den Roadmaps, die im einstelligen Nanobereich greifen sollen.

ARM nennt bewusst keinerlei feste Zeitpläne, da zu viele Variablen im Spiel sind. Dies führt regelmäßig wieder zu den Aussagen, dass Moore's Law in den kommenden Jahren nicht mehr greifen wird/kann. Im Sommer dieses Jahres war dieser Termin – wie alle Jahre wieder – erneut etwas nach hinten gerutscht und maximal auf das Jahr 2022 terminiert worden. Dann wäre dieses „Gesetz“ 57 Jahre gültig gewesen.