Qimonda entwickelt neuen Speicherbaustein
Datensilos auf dem Chip

Der angeschlagene Halbleiterhersteller Qimonda hat eine neue Generation von Speicherchips entwickelt. Diese benötigen deutlich weniger Energie und sind doppelt so leistungsfähig. Der Halbleiterhersteller hofft mit der Innovation aus der Krise zu finden.

DRESDEN. Der Halbleiterhersteller Qimonda steht mit dem Rücken zur Wand. Weil die Preise für Speicherchips im Keller sind, schreibt das Unternehmen hohe Verluste. Am Donnerstag wird der Konzern seine neuesten Quartalszahlen vorlegen – sie werden wieder tief rot ausfallen. Um der Abwärtsspirale zu entgehen, setzt Qimonda jetzt auf eine neue Chip-Generation, die demnächst in Serienproduktion geht. Der Clou an der Entwicklung: Einerseits sinken die Herstellungskosten, andererseits sind die Chips kleiner und verbrauchen weniger Strom. „Damit werden sie vor allem für mobile Anwendungen attraktiv“, sagt Technologiechef Frank Prein.

„Buried Wordline“ heißt die Technik, mit der das Unternehmen einen neuen Weg in der D-Ram-Branche geht. Qimonda vereint zum ersten Mal die zwei in der Industrie üblichen Konstruktionsmuster. Ein Ansatz, der den Wettbewerber Elpida dazu veranlasst hat, eng mit Qimonda zusammen zu arbeiten. „In dieser von starkem Wettbewerb geprägten Branche ist es von entscheidender Bedeutung, neue Prozesstechnologien effizienter und schneller umzusetzen als andere Unternehmen“, begründet Elpida-Chef Yukio Sakamoto die Kooperation.

Die Neuentwicklung von Qimonda ist für jeden wichtig, der mit Elektronik zu tun hat. Denn D-Ram steht für Dynamic Random Access Memory und ist ein Mikroelektronik-Baustein, ohne den kein PC auskommt. Er wird zudem in Unterhaltungselektronik und Spielekonsolen eingesetzt, um Informationen zu speichern. Allerdings schwankt das Geschäft stark. Im ersten Quartal wurden nach Angaben von i-Suppli D-Rams für sechs Mrd. Dollar verkauft, ein Jahr zuvor wurde mit den Bausteinen noch mehr als neun Mrd. Dollar erzielt. Diese Unsicherheit erhöht den Druck, Kosten in Produktion und Konstruktion zu reduzieren.

Das Besondere an den D-Rams: Die Daten werden nur während des laufenden Betriebs aufbewahrt und gehen verloren, sobald das Gerät abgeschaltet wird. Damit unterscheiden sich die Bausteine von sogenannten Flash-Speichern, die Informationen auch dann noch aufbewahren.

D-Rams bestehen aus einer Ansammlung von Speicherzellen. Der Aufbau einer Zelle ist sehr einfach: Sie besteht nur aus einem Kondensator und Transistor. Die Information wird als elektrische Ladung im Kondensator abgelegt. Jede Speicherzelle speichert ein Bit. Der Kondensator wird mit Hilfe des Transistors ausgelesen oder neu beschrieben.

Derzeit produzieren die Qimonda-Ingenieure ihre Chips noch mit der sogenannten Trench-Technologie. Dabei wird der Kondensator durch Ätzen eines etwa 5 bis 10 Mikrometer tiefen Grabens (Trench) in das Silizium erzeugt. Die Transistoren werden darüber angeordnet. Dieses Verfahren stößt nun an physikalische Grenzen und ist auf Dauer nicht wettbewerbsfähig. Die Konkurrenten stapeln den Kondensator über dem Transistor (Stack). Diese Vorgehensweise lässt sich länger weiterführen als die Trench-Technologie. Qimonda kombiniert nun beide Vorgehensweisen. Dabei werden zwar weiter Gräben gezogen, die Kondensatoren aber werden nun aber auf dem Chip gestapelt. Neu ist zudem, dass die Anschlusspfade (in der Fachsprache Wortleitung genannt) ins Silizium gepackt werden. Daher der Name: „Buried Wordline“, „vergrabene Wortleitung“.

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Datensilos auf dem Chip

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