Intel considera el reemplazo del silicio en la fabricación de chips

13 Nov 2003 en Servidores

En el principal fabricante mundial de chips y microprocesadores están analizando los continuos problemas de pérdida de corriente eléctrica en los transistores de los chips. A partir de este análisis, la empresa inició el desarrollo de transistores de alto rendimiento que serán fabricados con un nuevo material denominado high-k para el “gate dielectric” (portal dieléctrico) y otros materiales, también nuevos en otras partes del transistor como el “gate” o portal.
Los transistores son conmutadores microscópicos construidos con silicio y se encargan de procesar los unos y ceros del esquema digital. El gate se encarga de activar y desactivar el transistor, mientras que el gate dielectric es un aislante que está por debajo y controla el flujo de la corriente eléctrica. El dióxido de silicio fue el material clave en este componente de los transistores debido a su aptitud para la manufactura y lo bien que se prestó a la continua miniaturización.
Con los nuevos materiales, la gente de Intel espera reducir la pérdida de corriente que agota las baterías y genera calor en los procesadores. La pérdida de corriente es, según los expertos de Intel, 100 veces menor que la del dióxido de silicio. La empresa agregará otras innovaciones tales como el empleo de silicio comprimido y transistores de tres portales con el objeto de proseguir con la tasa de crecimiento en la potencia alcanzada en los últimos años.
Sunlin Chou, alto ejecutivo en Tecnología y Manufactura de Intel, señaló que los nuevos hallazgos se pueden aplicar a un proceso de fabricación masiva y que los nuevos materiales se integrarán a los futuros procesadores durante el 2007, formando parte del proceso de manufactura de 45 nanómetros. Al mismo tiempo, Intel comunicó que ha conseguido reducir el portal dieléctrico de dióxido de silicio a un espesor de 1.2 nanómetros, lo que equivale al de cinco capas atómicas. Pero el problema, según los investigadores, es que a medida que se reduce el espesor de ese material, se incrementa la pérdida de corriente en el portal dieléctrico y se genera exceso de calor. Para que los electrones fluyan adecuadamente y se pueda resolver este aspecto crítico, Intel reemplazará este material por el aún más delgado high-k en este portal dieléctrico.
En el “gate” del transistor, el problema es que high-k no es compatible con los que hoy existen y es necesario encontrar un material que sí lo sea para construir un gate metálico capaz de reducir la pérdida de energía y soportar un rendimiento elevado en el transistor.