Intel draait lekstromen nek om

Het chipontwerp is gemaakt bij de Intel components research division. In details treden, dat wil Ken Davids, de directeur van die divisie, eigenlijk niet. Hij volstaat met te zeggen dat in de nieuwe transistoren gebruik wordt gemaakt van een isolator met een hoge kappa-waarde (de diëlektrische constante, een waarde die aangeeft hoe goed een materiaal stroom kan tegenhouden). Voorts wil Davids nog kwijt dat de stuurelektrode, de zogeheten gate van de transistoren, in de nieuwe techniek uit metaal wordt gemaakt en niet meer uit polysilicium zoals bij vorige generaties schakelingen. "Ik kan er weinig meer over zeggen, behalve dan dat we gebruikmaken van metalen en dat die geen schadelijke invloeden hebben op het milieu. Ook bij het productieproces is de belasting van het milieu zo gering mogelijk", aldus Davids. Bij eerdere patentaanvragen heeft Intel wel gemeld dat is geëxperimenteerd met metalen gates voor transistoren. Deze zijn opgebouwd uit een metaal uit de platina-groep. Dat betekent dus platina zelf, palladium of nikkel. Inderdaad zijn die metalen nauwelijks giftig, in tegenstelling tot metalen zoals lood, cadmium en kwik. De isolator-met-hoge-kappa is nodig, omdat de huidige isolatielaag van siliciumdioxide tussen gate en de rest van de transistor, teveel lekstroom doorlaat. Davids: "Die laag heeft een dikte van vijf atomen en in een zo dunne laag kan SiO2 de stroom niet voldoende tegenhouden. Het nieuwe materiaal kan dat wel. Het is geen stof die spontaan in de natuur voorkomt, we moeten hem echt maken, laagje voor laagje. Een speciale techniek zorgt ervoor dat de isolatielaag als het ware groeit op de gewenste plaatsen. De standaard isolatielaag heeft een dikte van 1,2 nanometer, de nieuwe laag krijgt een dikte van 3 nanometer." Eerder dit jaar verkreeg Intel al patent op een techniek voor het maken van een isolatielaag. Daarbij wordt het chipoppervlak eerst geoxideerd, waarna men die oxidelaag laat reageren met metaal, zodat een sterk isolerende laag metaaloxide wordt gevormd. Uit het patent blijkt dat exotische metalen zoals Hafnium en Zirkonium worden gebruikt bij deze productiemethode. Intel zal de nieuwe combinatie van metalen stuurelektrode plus stevige isolatielaag op zijn vroegst in 2007 kunnen gebruiken. Tegen die tijd is ook de techniek voor het maken van chips met een spoorbreedte van 45 nanometer voldoende uitgerijpt. Op dit moment worden IC’s gemaakt met details van 90 nanometer. Over anderhalf jaar wordt een overstap naar spoorbreedtes van 65 nm voorzien.