Vakuum als Chip-Isolator
Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2007/09
IBM hat ein neues Verfahren zur Isolation von Leiterbahnen in Computerchips vorgestellt, das auf der Nutzung eines Vakuums basiert. So soll – einmal mehr – der Strombedarf reduziert und die Geschwindigkeit der Prozessoren erhöht werden können.
Die Verwendung eines Vakuums zur Isolation von Leiterbahnen ist eine alte Idee, schliesslich eignet sich ein Vakuum hervorragend zur thermischen und elektrischen Isolation. Doch war die Erzeugung eines Vakuums um die einzelnen Leiterbahnen eines Chips bisher zu aufwendig, um diese Isolationsmethode in der Praxis zu verwenden. Mit Hilfe des Prinzips der Selbstordnung soll sich dies nun ändern.
Das Prinzip der Selbstordnung ist aus der Natur bekannt und zeichnet beispielsweise für die regelmässigen Strukturen in Eiskristallen verantwortlich. IBM nutzt es mit Hilfe eines bestimmten Materials, das auf die Silizium-Wafer aufgetragen wird und bei der Einwirkung von Hitze dafür sorgt, dass sich «Löcher» mit einem Durchmesser von nur 20 Nanometern um die Leiterbahnen bilden. Damit sind die Löcher kleiner, als dies mit heutigen lithographischen Verfahren erreicht werden könnte. Das in den Löchern liegende Glassubstrat muss daraufhin nur noch in einem Vakuum herausgeäzt werden, um die Isolation fertigzustellen.
Die Abkehr vom bislang als Isolator verwendeten Glas hin zum Vakuum soll die Signalgeschwindigkeiten laut IBM um 35 Prozent erhöhen respektive den Stromverbrauch um 15 Prozent senken. Die Marktreife wird für 2009 erwartet. Bereits jetzt werden Kleinserien von IBMs Power-Prozessoren mit Vakuum-Isolation produziert.