Applied Materials hat eine neue Generation von Produktionssystemen für die nächste Stufe der KI-Chips vorgestellt. Die Technologie zielt auf die komplexe Gate-All-Around-Architektur ab, die für leistungsstarke und effiziente 2-Nanometer-Prozessoren unverzichtbar ist. Führende Chiphersteller setzen die Systeme bereits ein – ein klares Signal, dass die Massenproduktion der nächsten Chip-Generation beginnt.
Die Revolution der Transistor-Architektur
Die Halbleiterindustrie steht vor einem Wendepunkt: Der Wechsel von der etablierten FinFET- zur Gate-All-Around-Technologie (GAA). Diese Transistoren nutzen horizontale Stapel aus leitenden „Nanosheets“, um Leistung und Effizienz auf der 2-Nanometer-Skala weiter zu steigern. Die neuen Systeme von Applied Materials adressieren die immense Herausforderung, diese filigranen 3D-Strukturen im atomaren Maßstab präzise zu fertigen.
Ein Schlüsselsystem ist Viva™, das die Oberfläche der Silizium-Nanosheets atomar glättet. Schon minimale Unebenheiten können den Elektronenfluss behindern und die Transistorleistung mindern. Das Verfahren gewährleistet die nötige Gleichmäßigkeit und Integrität der Nanosheets – eine Grundvoraussetzung für die Leistungsfähigkeit moderner KI-Chips.
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Präzisions-Ätzen und neue Materialien
Um die vertikale 3D-Architektur der GAA-Transistoren zu formen, müssen tiefe, schmale Gräben mit höchster Präzision geätzt werden. Hier kommt das neue Sym3™ Z Magnum™-Ätzsystem zum Einsatz. Seine Puls-Spannungstechnologie der zweiten Generation ermöglicht eine Kontrolle der 3D-Grabenprofile auf Angström-Ebene. Über 250 Kammern der Vorgängergeneration sind bereits im Einsatz, was die breite Industrieakzeptanz dieser Kerntechnologie unterstreicht.
Ein weiterer Engpass ist der elektrische Widerstand in den winzigen Metallkontakten, die Transistoren mit der Verdrahtung verbinden. Das neue Spectral™-System setzt auf Molybdän statt des traditionellen Wolframs. Diese Materialinnovation kann den kritischen Kontaktwiderstand um bis zu 15 Prozent senken – ein gewaltiger Sprung für Gesamtleistung und Energieeffizienz der Chips.
Mehr KI-Power für Smartphones und Headsets
Die gebündelten Fortschritte kommen direkt beim Verbraucher an. Die Effizienzgewinne machen einen signifikanten Teil der Verbesserung durch den GAA-Übergang aus. Die Folge: Smartphones mit deutlich leistungsfähigerer On-Device-KI, AR/VR-Headsets mit längerer Akkulaufzeit und leistungsstärkere PCs – alle angetrieben von 2-Nanometer-Chips.
Während KI-Modelle immer komplexer werden, steigt der Bedarf an Hardware, die hohe Leistung bei geringem Verbrauch bietet. Die Technologie von Applied Materials liefert die Fertigungsgrundlage für genau solche Prozessoren. Die Systeme sind nicht nur für Logikchips entscheidend, sondern auch für fortschrittliche Speichertechnologien wie DRAM und High-Bandwidth Memory (HBM), die ebenfalls integral für KI-Berechnungen sind.
Milliardenmarkt für Chip-Ausrüster
Die Ankündigung kommt zu einem strategischen Zeitpunkt. Die Branche investiert massiv in den Umstieg auf 2-Nanometer-Fertigung – ein milliardenschwerer Trend für Ausrüster wie Applied Materials. Durch seinen Fokus auf Materialengineering positioniert sich das Unternehmen im Zentrum des Wettlaufs, die physikalischen Grenzen der Chip-Produktion zu überwinden. Führende Foundrys integrieren die neuen Systeme bereits in ihre Produktionslinien für 2-Nanometer- und künftige Angström-Knoten.
Marktanalysten bewerten die strategische Position des Unternehmens positiv. Der erfolgreiche Hochlauf der 2-Nanometer-GAA-Chips in diesem Jahr gilt als Meilenstein für die gesamte Elektronikindustrie. Die jetzt entwickelten Technologien werden zur Basis für weitere Innovationen, während die Chiphersteller ihren unerbittlichen Vorstoß in die Ära noch kleinerer und leistungsfähigerer Transistoren fortsetzen.
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