PCGH Plus: Neue Halbleiterprozesse bringen nicht nur kleinere Strukturbreiten, sondern manchmal auch neue Materialien mit sich. Wir geben einen Überblick. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 02/2022.
Nach mehreren Jahren Verzögerung setzt Intel mit den Alder-Lake-Prozessoren endlich auch im Desktop auf moderne 10-nm-Fertigung. Diese bringt nicht nur verkleinerte Strukturen mit sich, sondern auch den Einsatz eines neuen Materials: Die Verbindungsleitungen in den unteren Metall-Layern des “Intel 7” getauften Prozesses werden aus Kobalt (alternativ auch auf Deutsch “Cobalt”) statt aus Kupfer gefertigt. Das in CPUs neue Metall soll deutliche Vorteile bringen, zugleich wirft es eine selten betrachtete Frage auf: Welche Materialien kommen in Chips eigentlich zum Einsatz und wie werden sie genau implementiert?
Hierbei ist eine gewisse Vorsicht angebracht, denn während Intel Details zur eigenen Fertigung gerne medienwirksam präsentiert, ist das bei anderen Foundries weniger bis gar nicht der Fall. Bei diesen muss man sich daher auf technische Berichte verlassen, bei denen aber oft nicht ganz klar ist, ob ein konkretes Produkt, ein geplanter, zukünftiger Prozess oder nur die allgemeine Grundlagenforschung gemeint sind. Das sorgt dafür, dass Intel im folgenden Artikel aufgrund der verhältnismäßig guten Informationslage sehr oft auftaucht. Die besprochenen Entwicklungen sind aber zumindest teilweise auch bei den anderen Foundries im Einsatz oder in Arbeit. Zudem ist zu bedenken, dass es in der Halbleiterfertigung schon heute eine Vielzahl an möglichen und geplanten Materialien gibt, die den Umfang dieses Artikels sprengen würden. Im Fokus stehen daher nur ein paar wenige Entwicklungen, an denen sich die Möglichkeiten und Probleme neuer Materialien veranschaulichen lassen.