Buona ultima tra i costruttori di chip per pc, anche Intel ha imboccato la vie del rame. Circuiti più piccoli, incremento della potenza e minori consumi: questi i vantaggi derivanti dalla decisione di aver abbandonato l’alluminio
Dopo averlo per lungo tempo messo all’indice, Intel ha deciso di adottarlo
come nuovo componente base dei futuri chip. Parliamo ovviamente del rame,
elemento tradizionalmente sinonimo di conduttore elettrico, di cui a breve
potremo sperimentare le potenzialità grazie all’ormai prossimo Pentium 4 a 2,2
GHz. E questo sarà solo il primo passo verso la soglia dei 3,5 GHz che dovrebbe
essere raggiunta entro la fine del prossimo anno.
Ma come mai Intel ha finalmente deciso di puntare sul rame, cosa che per
altro aziende come Amd e Ibm hanno già fatto da tempo? I motivi sono diversi.
Secondo la legge di Moore, l’evoluzione tecnologica porta a un raddoppio del
numero di transistor in un chip ogni due anni. In altre parole, questo significa
che ogni 24 mesi i transistor dimezzano le proprie dimensioni, fornendo però
prestazioni sempre superiori.
Sinora questo processo, basato su circuiti in alluminio, è stato possibile
riducendo sia la distanza tra i transistor sia le dimensioni degli stessi
circuiti. Ma una tale esasperazione del concetto di miniaturizzazione ha portato
a collegamenti con un alto valore resistivo e una limitata capacità conduttiva.
Intel le ha provate tutte per risolvere il problema, arrivando addirittura a
invertire la struttura portandola da orizzontale a verticale.
Però per riuscire a ottenere frequenze sempre superiori si è reso necessario
un cambio nel componente base, l’alluminio. La scelta si poneva tra rame,
argento e oro. La decisione è caduta sul rame perché era quello che offriva il
migliore rapporto prestazioni/prezzo. Offre infatti un’ottima densità di
corrente, nettamente superiore a quella dell’alluminio, e ha una resistenza
inferiore del 30-40%.
Sfortunatamente però i due materiali non possono seguire lo stesso processo
per essere applicati ai chip: per l’alluminio avviene tramite evaporazione
mentre per il rame si segue un processo chiamato “dual damocene”. Questo
comporta che siano fisicamente scavati dei canali sul wafer (i circuiti)
all’interno dei quali viene deposto il rame. L’ossido di silicio viene tenuto
separato dal rame tramite degli strati adesivi, di solito di tantalio.
La tecnologia comunque continua a evolvere e anche per il rame si profilano
già all’orizzonte potenziali problemi quali migliori tecniche di isolamento e un
più efficace packaging.
