News Samsungs Weg zu 10 nm und EUV-Lithografie

[Volker]

Samsung wird sich in den kommenden Jahren auch weiterhin als Auftragsfertiger (Foundry) aufstellen und die Angebote ausbauen. Helfen sollen dabei die Entwicklungen bis zur 10-nm-Fertigung inklusive der zweiten Generation von 3D-Transistoren (FinFETs), für die auch die EUV-Lithografie zum Einsatz kommen soll.

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[Steelnight]

Gibt es eigentlich schon Grundlagenforschung zu Strukturen <10nm ?
Ich kann mir vorstellen, dass es da mittelfristig zu einer nicht zu durchbrechenden technologischen/physikalischen "Wand" kommt, wo man sich von einer Verkleinerung der Strukturen verabschieden muss und sich anderen Technologien für Prozessoren zuwendet.

 

[JiJiB!]

Die Wand ist irgendwo bei 1-4 nm bzw in den Jahren 2022-2024.

Bzgl Grundlagenforschung kannst du davon ausgehen, dass es Bereiche gibt die schon lange bei 1nm angekommen sind, siehe manche Erfolge wo Forscher einen 7 Atom breiten Transistor bauen.

 

[Beyazid]

@P8003
Das ist fast schon ein offenes Geheimnis weil auch auf den Events von Intel und anderen Firmen diese Fragen angesprochen werden.
Die Firmen sind wesentlich weiter als sie es zugeben würden. Dafür geht bei Intel mehr als 2,5 Milliarden Dollar drauf. Da wird getüftelt und ausprobiert denn keiner von den Fertigern oder "SoC-Designern" wird zurückfallen wollen bei so einem lukrativen Markt

 

[Liberator]

Die Wand ist irgendwo bei 1-4 nm bzw in den Jahren 2022-2024.

Bzgl Grundlagenforschung kannst du davon ausgehen, dass es Bereiche gibt die schon lange bei 1nm angekommen sind, siehe manche Erfolge wo Forscher einen 7 Atom breiten Transistor bauen.

Naja, kann man nicht so einfach sehe. Dieser 7-Atom-Transistor ist in Bottom-Up gebaut wurden, alle in der Großserienfertigung eingesetzten Prozesse sind Top-Down. Ob das Top-Down auch möglich ist, ist fraglich. Und ob Bottom-Up Massentauglich ist, ist wohl auch kein triviales Problem.

Außerdem, je schmaler die Leiterbahnen werden, desto erheblicher das Problem mit der Elektromigration. Was z.Z. noch kein wirkliches Problem ist, könnte bei deutlich kleineren Strukturen die Lebensdauer von Bauteilen wirklich beeinflussen.

Aber man darf gespannt sein, wie das alles so weiter geht.

 

[confuso]

Ach, dieses immer kleiner und dafür mehr Transistoren ist ja schön und gut. Einen wirklichen Sprung in der Geschwindigkeit wird man aber nur erreichen, indem man 1. optische Kommunikation on the Chip einsetzt und 2. einen Wechsel des Materialsystem auf Galliumnitrid (o.Ä.) vollzieht. Mit GaN werden Taktraten im Terahertzbereich möglich und sind dabei sehr viel energieffizienter, als Siliziumchips.

Beides natürlich Gebiete, auf denen viel Grundlagenforschung betrieben wird. Gerade bei letzterem sollte sich die Industrie aber mehr trauen und sich nicht auf die Produktion auf Handyantennen beschränken.

 

[Cr4y]

Aber man darf gespannt sein, wie das alles so weiter geht.

Ich denke mal, dass man mittel und langfristig dann halt optische Halbleiter (oder sowas in der Art) oder Quantenrechner nutzen wird. Ist halt die Frage wie lang es dauert, dass für den Massenmarkt verfügbar zu machen.

 

[Liberator]

Ich sehe die Zukunft ehr bei Kohle. Mit Graphen geht da schon was: https://www.computerbase.de/2011-04/ibm-demonstriert-155-ghz-transistor/

Nur ist halt wieder die Frage nach der Machbarkeit.
Oder vlt wird doch nochmal die nutzung des Elektronen-Spins für Prozessoren interessant bzw. effektiv für die breite Masse nutzbar. (Stichwort: Quantencomputer).
Optische Signale werden wohl erstmal bei der Anbindung der Weiteren Bauteile an die CPU Interessant (Chipsatz, RAM, GPU,...).

 

[confuso]

Der große Graphen Boom ist eigentlich schon wieder durch, jetzt muss sich zeigen, was für Erkenntnisse der Grundlagenforschung letztendlich in der Industrie einen Einsatz findet... und bisher scheint das wohl auch eher ernüchternd zu sein. Siliziumcarbit war wohl auch ein recht großer Trend was die Transistortechnik angeht, ist aber wohl auch schon vorbei. Galliumnitrid hat einfach extrem viele Vorteile und es ist kein "Modellsystem". In der Leistungselektronik finden die Dinger ja schon erste Anwendungen und der große Nachteil bei der Anwendung im optoelektronischen Bereich - der Polarität des Materials - wird sich bei HEMTs zunutze gemacht.

Aber wie so oft in der Wissenschaft, kommt vieles anders als man denkt und die Bedürfnisse der Industrie sind meist so speziell, sodass man als Wissenschaftler sowieso immer 'am Ziel vorbei' () forscht.

 

[chrisnx]

Klingt schon ambitioniert mal sehen was es in Wirklichkeit wird.
Eine Frage an die Experten: sind Quanteneffekte da schon wichtig?
Ich weiß wohl ab einer gewissen Größe trifft es auf.
Ach ja ist GaN wirklich so viel besser als z.B. Kohlenstoff nano röhren?

 

[confuso]

Jo sicher, Quantenpunkte z.B. sind in einer ähnlichen Größenordnung. Ob das nun störende Effekte, oder eher Positive sind, kann ich dir aber nicht sagen.

Ob GaN soviel besser ist? So würd ichs nicht formulieren. Die Eigenschaften von Graphen, Kohlenstoffnanoröhrchen usw, sind super, da könnte man sehr viel mit machen. Aber ob es industriell mal so stark genutzt wird, wie es gehyped wurde/wird, denk ich eher nicht. Das Problem ist, dass man die ganzen tollen Sachen alle im Labor machen kann... unter Vakuumbedingungen, bei 4Kelvin, mit sehr viel Fingerspitzengefühl und Handarbeit. Und es ist auch alles super so, denn trotzdem können da eine Menge an Informationen draus gewonnen werden, die später in anderer Stelle wieder genutzt wird. Galliumnitrid ist einfach ein System, an dem schon sehr viel gemacht wurde, seit mittlerweile 20 Jahren ist das Bestandteil der Forschung und vorallem auch in der Industrie. Sehr viele LEDs basieren z.B. auf GaN (bzw. den verwandten Materialien Indium und Aluminiumnitrid). Das Material ist extrem stabil, sowohl mechanisch, als auch chemisch und thermisch. Man kann das Zeug mittlerweile sogar auf Silizium züchten (also Kristallzucht, genauer: Epitaxie). Alles Dinge, die dafür sprechen Problematisch ist im Moment noch die Prozessierung, aber mal schauen.
Hellseher bin ich trotzdem nicht

 

[pipip]

Samsung besteht ja aus mehreren Spaten die mehr oder weniger wie kleine Firmen fungieren. Wieso Samsung immer mit ledership wirbt ? Naja man muss sich das so vorstellen. Produkte bei Samsung kommen nahzu nur mehr aus Samsung Produktion. In einem Notebook ist vllt fie CPU der Chipsatz oder die GPU von einem anderen Hersteller. Meine Behauptung klingt für viele zwar unrealistisch, aber da Samsung alles aus einer Hand produzieren will, ist es nicht abwegig, wenn sie eines Tages AMD kaufen, besonders falls HSA sich durchsetzt. Samsung hat den Namen Produkte zu verkaufen, das Geld Prozessorentwicklung voran zu bringen und dann selbst zu fertigen. Zwar wünsche ich mir nicht das AMD aufgekauft wird, es würde aber das Mächteverhältnis ändern. Aich eine Form Fusion oder ähnliches wäre möglich. Aber ich bin da überfragt wie das mit Patentwn dann ablaifen würde. Interessant wäre nur wie sehr die Prozessoren voranschreiten würde wenn eine Firma wie Samsung finanziell dahinter stehen würde.Anderseits hat man wiederum sowieso ARM die man statt x86 in Server verwenden könnte.