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IBM entwickelt weltweit kleinste SRAM-Speicherzelle

Stuttgart

IBM entwickelt weltweit kleinste SRAM-Speicherzelle
Wichtiger Durchbruch in der Halbleiterforschung für Forschungsgruppe um IBM
Yorktown Heights, USA/Stuttgart, 19. August 2008: IBM (NYSE: IBM) hat mit den gemeinsamen Entwicklungspartnern AMD, Freescale, STMicroelectronics, Toshiba und dem College of Nanoscale Science and Engineering (CNSE) das erste funktionsfähige SRAM (Static Random Access Memory) für die 22 Nanometer-Chiptechnologiegeneration vorgestellt. Die SRAM-Speicherzelle wurde in der IBM 300mm-Wafer-Forschungseinrichtung in Albany, New York, entwickelt.
SRAM-Chips bilden die Vorstufe von komplexeren Einheiten wie Mikroprozessoren. Die SRAM-Cell basiert dabei auf einem konventionellen 6-Transistor-Design und hat eine Fläche von 0.1 Quadratmikrometern. Damit unterschreitet die Cell alle bisherigen SRAM-Grössengrenzen. Der Forschungsdurchbruch wurde am CNSE der Universität von Albany, State University von New York, erreicht. Die CNSE Albany NanoTech ist im Universitätsumfeld einer der weltweit erfahrensten Nanotechnologie-Forschungskomplexe. IBM und Partner vollziehen einen beträchtlichen Teil ihrer Halbleiterforschung beim CNSE. Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter oder einem achtzigtausendstel der Breite eines Haares.
Die 22-nm-Größenordnung wird voraussichtlich erst in zwei Chip-Generationen fallen. IBM arbeitet zusammen mit seinen Partnern gerade an der Entwicklung der 32-nm- High-K-Metal-Gate-Technologie.
Normalerweise wird die Verkleinerung eines SRAM-Chips durch die Verkleinerung der zentralen Baueinheit erreicht, die oft auch als Zelle bezeichnet wird. 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 300mm-Halbleiter-Forschungsumgebung fabriziert.
Die Größe einer SRAM-Zelle bildet einen wichtigen Maßstab in der Halbleiterindustrie und die aktuelle Forschungsarbeit zeigt, dass IBM und seine Forschungspartner im Bereich der Entwicklung von neuer Prozesstechnologie weiter an der Spitze liegen.
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, USA, vorgestellt werden. Weitere Informationen unter www.ibm.com und in der original Presseinformation anbei.
IBM Builds World’s Smallest SRAM Memory Cell

YORKTOWN HEIGHTS, NY – 18 Aug 2008: IBM (NYSE: IBM) and its joint development partners — AMD, Freescale, STMicroelectronics, Toshiba and the College of Nanoscale Science and Engineering (CNSE) — today announced the first working static random access memory (SRAM) for the 22 nanometer (nm) technology node, the world’s first reported working cell built at its 300mm research facility in Albany, NY.
SRAM chips are precursors to more complex devices such as microprocessors.
The SRAM cell utilizes a conventional six-transistor design and has an area of 0.1um2, breaking the previous SRAM scaling barriers.
Researchers achieved this breakthrough at CNSE of the University at Albany, State University of New York. CNSE’s Albany NanoTech is the world’s most advanced university based nanoelectronics research complex. IBM and its partners do much of their leading-edge semiconductor research at CNSE.
A nanometer is one one-billionth of a meter or about 80,000 times smaller than the width of a human hair.
‚We are working at the ultimate edge of what is possible — progressing toward advanced, next-generation semiconductor technologies,‘ said Dr. T.C. Chen, vice president of Science and Technology, IBM Research. ‚This new development is a critical achievement in the pursuit to continually drive miniaturization in microelectronics.‘
22 nm is two generations away in chip manufacturing. The next generation is 32 nm — where IBM and its partners are in development with their leading 32 nm high-K metal gate technology that no other company or consortium can match.
Traditionally, an SRAM chip is made more dense by shrinking its basic building block, often referred to as a cell. IBM-alliance researchers optimized the SRAM cell design and circuit layout to improve stability and developed several novel fabrication processes in order to make the new SRAM cell possible. The researchers utilized high-NA immersion lithography to print the aggressive pattern dimensions and densities and fabricated the parts in its a state-of-the-art 300mm semiconductor research environment.
SRAM cell size is a key technology metric in the semiconductor industry, and this work demonstrates IBM and its partners‘ continued leadership in cutting-edge process technology.
Key enablers of the SRAM cell include band edge high-K metal gate stacks, transistors with less than 25 nm gate lengths, thin spacers, novel co-implants, advanced activation techniques, extremely thin silicide, and damascene copper contacts.
Additional details of this achievement will be presented at the IEEE International Electron Devices (IEDM) annual technical meeting to be held in San Francisco, CA, December 15-17, 2008.
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Michael Loughran
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