Weltweit kleinste SRAM-Speicherzelle von IBM

IBM hat mit seinen Entwicklungspartnern AMD, Freescale, STMicroelectronics, Toshiba und dem College of Nanoscale Science and Engineering (CNSE) das erste funktionsfähige SRAM für die 22-nm-Chiptechnologiegeneration vorgestellt. Die SRAM-Speicherzelle wurde in IBMs 300mm-Wafer-Forschungseinrichtung in Albany, New York, entwickelt.

SRAM-Chips bilden die Vorstufe von komplexeren Einheiten wie Mikroprozessoren. Die SRAM-Zelle basiert dabei auf einem konventionellen 6-Transistor-Design und hat eine Fläche von 0,1 Quadratmikrometern. Damit unterschreitet die Zelle laut IBM alle bisherigen SRAM-Größengrenzen. Der Forschungsdurchbruch wurde am CNSE der Universität von Albany, State University von New York, erreicht. Die CNSE Albany NanoTech ist IBM zufolge im Universitätsumfeld der weltweit fortschrittlichste Nanotechnologie-Forschungskomplex. IBM und seine Entwicklungspartner vollziehen einen beträchtlichen Teil ihrer Spitzenforschung im Halbleiterbereich am CNSE.

Die 22-nm-Fertigung liegt noch zwei Technologiegenerationen in der Zukunft. An der Entwicklung der kommenden 32-nm-High-K-Metal-Gate-Technologie arbeiten IBM und die Partnerunternehmen aktuell noch. Forscher der Gruppe um die IBM-Allianz haben das SRAM-Zellen-Design und das umgebende Schaltkreis-Layout optimiert, um die Stabilität zu verbessern. Zusätzlich haben sie verschiedene neue Herstellungsprozesse entwickelt, die den Weg für die neue SRAM-Zelle ebnen sollen. Die Forscher haben dabei High-NA-Immersionslithographie verwendet, um die Pattern-Dimensionen und -Dichten zu übertragen und die Einzelteile dann in der 300-mm-Halbleiter-Forschungsumgebung fabriziert. Zu den verwendeten Technologien in der SRAM-Zelle zählen High-K-Metal-Gate-Stacks, Transistoren mit weniger als 25 nm an Gatelänge, dünne Abstandshalter, neuartige Co-Implantate, verbesserte Aktivierungstechniken, sehr dünne Silizide und speziell bearbeitete Kupferkontakte.

Zusätzliche Details zu dieser neuen Entwicklung werden vom 15. bis zum 17. Dezember 2008 im Rahmen des jährlichen IEEE International Electron Devices (IEDM) Meetings in San Francisco vorgestellt.