Volledig scherm
Tuomo Suntola, winnaar Millennium Technology Prize © Technology Academy Finland

Deze Fin maakte de iPhone mogelijk en wint nu 'Nobelprijs van de technologie'

Natuurkundige Tuomo Suntola is de winnaar van de Millennium Technology Prize 2018. De 75-jarige Finse uitvinder ontvangt de prestigieuze onderscheiding voor de uitvinding van de atoomlaagdepositie, die in honderden miljoenen smartphones wordt toegepast.

Quote

Zonder ALD zouden smartpho­nes lang zo klein en snel niet zijn

Tuomo Suntola
Volledig scherm
Met de ALD-technologie gefabriceerde microchips zijn tegenwoordig te vinden in alle smartphones © REUTERS

Hij is zo trots als een pauw, vertelt Suntola aan de telefoon vanuit Finland. ,,Toen ik het principe van de atoomlaagdepositie in 1974 bedacht, had ik nimmer kunnen bevroeden dat mijn vinding ruim vier decennia later zo breed toegepast zou worden." 

Dat gebruik is gigantisch: miljoenen microchips zijn mede met de technologie gefabriceerd, hetzelfde geldt voor  geheugenkaartjes, zonnepanelen en lithium-ion accu's voor elektrische auto's. Het maakte de komst van de iPhone en andere moderne smartphones mogelijk.

,,Atoomlaagdepositie is zeer belangrijk voor de prestaties van vele elektronische producten van vandaag," vertelt Suntola, die al maanden terug hoorde dat hij de winnaar was, maar tot deze week niks mocht zeggen. ,,Zonder ALD zouden moderne smartphones lang zo snel en zo klein niet zijn." 

Het verklaart waarom zijn naam nu in een illuster rijtje van eerdere winnaars belandt. Meest bekende is die van Tim Berners-Lee, de Brit ontving in 2004 de eerste Millennium Technology Prize. De 1 miljoen euro grote prijs wordt om het jaar uitgereikt door de Technologische Academie Finland en geldt inmiddels als de 'Nobelprijs voor de technologie'. Een andere bekende winnaar is Linus Torvalds, bedenker van Linux.

Ultradunne laagjes

Volledig scherm
Een chip van Nederlandse fabrikan NXP. Talloze halfgeleiders worden met atoomlaagdepositie véél sneller. © Manfred Freye

Maar wat is ALD - atomic layer deposition of in het Nederlands atoomlaagdepositie - eigenlijk? Het is een chemisch proces waarmee op atoomniveau ultradunne laagjes kunnen worden gecreëerd. Dat gebeurt door bepaalde metalen met een gas te laten reageren. De zo gefabriceerde laagjes kunnen  vervolgens elektriciteit geleiden of isoleren. ,,Ze kunnen dus de werking verbeteren, maar ook als bescherming dienen tegen water of roest."

Lange tijd was atoomlaagdepositie vooral een theoretische exercitie. Suntola's vinding was niet perse nodig om computers en elektrische apparaten beter, kleiner en sneller te maken.

 Dat veranderde eind jaren '90 toen mobiele telefoons, notebooks en zakcomputers aan de horizon verschenen.  ,,Toen de chipindustrie na de eeuwwisseling het belang van ALD echt inzag, explodeerde het gebruik," zag Suntola.

Wet van Moore

Quote

Mede dankzij Suntola's ontdekking geldt de befaamde Wet van Moore nog altijd

Technology Academy Finland in zijn laudatio

In zijn schriftelijke motivering looft de Finse Academie van Technologie Suntola's werk. ,,Dankzij de zich steeds evoluerende ALD-technologie is computerapparatuur kleiner, goedkoper en tegelijk krachtiger geworden. Suntola's innovatie is één van de sleutelfactoren voor het in stand houden van de befaamde Wet van Moore de dag van vandaag." 

Die in 1965 door Intel co-oprichter Gordon Moore gedane observatie schrijft voor dat het aantal transistors in een microchip elke twee jaar verdubbelt, terwijl de prijs flink daalt.

Inmiddels is de wereldmarkt voor ALD en de machines en chemicaliën zo'n 2 miljard dollar per jaar groot. De totale waarde van alle elektronica die met Suntola's atoomlaagdepositie technologie worden gemaakt is minstens 500 miljard dollar.

Sovjet-Unie

Quote

Het Nederland­se ASMI kocht de ALD-technolo­gie in 1999 van Suntola

Zelf is Suntola verheugd dat hij op 75-jarige leeftijd nog de impact van zijn vinding kan zien. ,,Destijds had ik het gevoel dat het een zekere waarde bezat. Maar dit? Nee, natuurlijk niet." Hij wijst er op dat chips in de jaren '80 in microns werden gemeten. 1 micron, 1000 nanometer, was state of the art in 1980. Anno nu is minder dan 10 nanometer de norm. Ter vergelijking: een menselijke haar is 30 tot 100 microns dik.

Overigens is Suntola niet de enige ontdekker van de atoomlaagdepositie. In de voormalige Sovjet Unie is hetzelfde principe in de jaren '60 geheel onafhankelijk ook ontdekt door hoogleraren Valentin Aleskovsky en Stanislav Koltsov. Zelf kwam de Suntola daar pas in 1990 achter. ,,Zij hebben excellent werk verricht," looft hij zijn collega's, die hij uiteindelijk daadwerkelijk ontmoette.

Verschil is wel dat de Russen zich puur op het scheikundige proces richtten en de Fin nadrukkelijk praktische toepassingen zocht. Behalve de uitvinding van ALD ontwikkelde hij apparatuur om de technologie industrieel toe te passen en verkreeg ook de internationale patenten.

In 1987 startte de Fin daarvoor zijn eigen bedrijf Microchemistry. 
Het lijkt de reden dat hij nu alleen de Millennium Technology Prize geldt. In Helsinki nam hij dinsdagavond de prijs in ontvangst uit handen van Finse president Sauli Niinistö.

Verder lezen na de foto

Volledig scherm
Tuomo Suntola, winnaar van de Millennium Technology Prize. © AFP

Nederlands tintje

Toevallig zit er ook een Nederlandse link aan het succes van Suntola. Want wie kocht diens Microchemistry en daarmee alle patenten op de toepassing van zijn atoomlaagdepositie in 1999? Juist, de Nederlandse leverancier van machines voor het bewerken van halfgeleiders ASM International (ASMI). Momenteel komt de helft van ASMI's totale jaaromzet - 737 miljoen groot in 2017 - uit ALD-machines voor microchips. 

Het bedrijf uit Almere, in 1968 door ondernemer Arthur del Prado opgericht, is daarmee één van 's werelds belangrijkste specialisten in ALD.

Volledig scherm
Het hoofdkantoor van chipmachinefabrikant ASM International in Almere.