Nanotechnologie lässt Chips schrumpfen

HP stellt neues Herstellungsverfahren vor – Halbleiter sollen schneller und günstiger werden

Hewlett-Packard hat ein Herstellungsverfahren entwickelt, mit dem Molekularchips erzeugt werden sollen, die zehn Mal kleiner sind als heutige Mikroprozessoren. Chips sollen damit in Zukunft kleiner, schneller und günstiger produziert werden können, berichtet HP in einer Aussendung. Die Weiterentwicklung im Bereich der Molekularelektronik lasse in der Computertechnologie auf zukünftige Fortschritte hoffen, die weit über den Grenzen von Silizium-Chips lägen, so R. Stanley Williams, Leiter der Quantum Science Research bei HP.

Das Verfahren, das auf einem Symposium in Stockholm vorgestellt wurde, erzeugte nach Aussagen der Entwickler den dichtesten bekannten elektronisch adressierbaren Datenspeicher. Der zu Demonstrationszwecken verwendete 64-bit-Speicher arbeitet mit molekularen Schaltelementen und passt in einen Quadrat-Mikrometer. Mehr als 1.000 der Halbleiterplättchen müssten zusammengelegt werden, um die Dichte eines Haares zu erreichen. Die Bit-Dichte ist damit mehr als zehn Mal so groß wie bei gängigen Siliziumchips.

Zur Herstellung der Schaltkreise bedienten sich die Forscher eines selbstentwickelten Verfahrens namens Nano-Imprint-Lithographie. Bei der Kombination aus optischer und elektronischer Belichtung werden acht parallele Platindrähte mittels Elektronenstrahl-Lithographie in einer Polymer-Schicht auf einer Siliziumscheibe erzeugt. Nach der Platzierung von elektronisch schaltbaren Molekülen auf der Oberfläche der Scheibe wird der erste Schritt mit der um 90 Grad gedrehten Scheibe wiederholt. An jedem der so entstandenen 64 Kreuzungspunkte werden ungefähr 1.000 Moleküle zu einem Bit Datenspeicher. Der Speichervorgang funktioniert über die Variation des elektrischen Widerstandes. Das Verfahren vereint zum ersten Mal Speicherzellen und Logikelemente auf einer Schaltung, die entwickelten Speicher sind laut HP wiederbeschreibbar und nichtflüchtig.

Neben der günstigeren Herstellung arbeitet die Nanotechnologie auch auf eine höhere Speicherkapazität bei niedrigerem Stromverbrauch hin. Mit einer Massenproduktion der Chips kann laut HP aber frühestens in fünf Jahren gerechnet werden.