IBM en Lam Research jagen op chip onder de 1 nanometer

De overeenkomst, met een looptijd van vijf jaar, bouwt voort op een jarenlange samenwerking tussen de twee techreuzen. Eerder werkten zij al samen aan de baanbrekende 2nm-chip die IBM in 2021 presenteerde. Nu richten de partners hun pijlen op de volgende generatie uitdagingen, waarbij kunstmatige intelligentie (AI) de drijvende kracht is achter de vraag naar steeds krachtigere en zuinigere processen.

De kracht van High-NA EUV

De kern van de samenwerking ligt bij het optimaliseren van High-NA EUV-lithografie (Extreme Ultraviolet). Dit is de meest geavanceerde techniek om extreem complexe patronen op silicium te etsen. Om op deze minuscule schaal te kunnen produceren, zijn niet alleen nieuwe machines nodig, maar ook fundamenteel nieuwe materialen en chemische processen.

"Progressie in dit nieuwe tijdperk van 3D-schaling hangt af van het heroverwegen van hoe materialen en processen samenkomen als één systeem," stelt Vahid Vahedi, CTO bij Lam Research. De focus ligt hierbij op doorbraken in 'dry resist'-technologie, waarmee patronen met een hogere precisie en minder energieverbruik kunnen worden overgebracht op de chip.

Innovatie in Albany

Het onderzoek zal plaatsvinden in het Albany NanoTech Complex in New York, een van 's werelds meest geavanceerde onderzoekscentra voor halfgeleiders. Hier worden de volledige procesflows ontwikkeld en gevalideerd voor nieuwe transistorarchitecturen, zoals nanosheets en nanostacks.

Ook wordt er gewerkt aan backside power delivery, een innovatieve methode waarbij de stroomvoorziening naar de achterkant van de chip wordt verplaatst. Dit maakt het mogelijk om de rekenkernen aan de bovenkant dichter op elkaar te plaatsen, wat cruciaal is voor het bereiken van de sub-1nm grens.

Toekomst van AI

Volgens Mukesh Khare van IBM Semiconductors is de samenwerking essentieel om de roadmap voor logica-schaling op koers te houden. De chips die voortkomen uit dit onderzoek moeten de ruggengraat vormen voor de volgende fase van AI en hybrid cloud-computing, waarbij prestaties per watt de belangrijkste graadmeter voor succes zijn.