Les chercheurs d'IBM viennent de trouver l'isolation ultime pour empêcher les fuites de courant entre les pistes de cuivre d'un processeur : le vide d'air. La technologie est au point selon IBM, elle est prête à s'intégrer aux lignes de production de puces CMOS actuelles, sans chamboulement des outils de fabrication.

L'idée prend pour modèle la formation naturelle des cristaux de neige, de l'émail des dents, dont la structure est systématiquement la même. Les ingénieurs d'IBM ont réussi à synthétiser un polymère qui se développe en formant un quadrillage uniforme de trous de 20 nm de diamètre.


Cette couche de polymère est ensuite étalée sur un wafer, le disque semi-conducteur à la base de la production d'un processeur. Les trous du polymère permettent alors de vider l'isolant qui comble l'espace entre les pistes de cuivre de la puce, tout en créant un espace vide entre ces pistes. Ce vide est alors l'isolant parfait pour éviter les fuites d'électricité qui limitent l'évolution de la miniaturisation des processeurs.

En effet, ces fuites de courant sont de plus en plus sensibles dès que l'espace entre les pistes conductrices de la puce se réduit. Dans ce cas, les pertes d'énergie se transforment en chaleur à dissiper, et imposent une consommation d'électricité plus importante au processeur.


Un isolant classique est moins efficace s'il est moins épais, et le vide est alors bien plus efficace, expliquent les chercheurs : il permettrait à la puce de consommer 15 % d'énergie en moins, et de monter à des fréquences de fonctionnement 35 % plus élevées.

IBM affirme déjà maîtriser cette technique au niveau industriel en obtenant de bons rendements. La firme assure que sa technologie « air gap » sera utilisée à grande échelle dès 2009 dans la fabrication de puces IBM, et ensuite sur les puces qu'IBM fabrique pour les clients tiers.