応用例-1 (LSIの配線用)
コンピュータは小型化ならびに高性能化が求められ、コンピュータ内部にあるLSIの微細化が進んでいます。 その微細化を進める上で大事なのが配線材料です。現在使用している銅配線を多層カーボンナノチューブ配線に置き換えることで、コンピュータをはじめとするデジタル製品を支えるシステムLSIを進歩させていきたいと考えています。
LSIのどこにカーボンナノチューブが使われるんだろう
LSIは下から基板、トランジスタ層、配線層から成り立っています。多層カーボンナノチューブをまずは配線ビア(配線層の上下縦方向の信号をやり取りするために必要な柱の部分)に使いたいと思っています。
いつ頃からカーボンナノチューブが使われるんだろう
現在(2006年)、工場で出荷中のLSIの配線幅(配線と配線までの距離)は約100nmです。その配線幅は、今後、微細化が進むにつれて狭くなります。2013年には配線幅が約50nm以下になると予想され、カーボンナノチューブが有効になります。
なぜ、将来はカーボンナノチューブじゃないとだめなんだろう
・LSIの微細化が進むと、配線に流れる電流の密度が銅の許容範囲を上回ります。つまり断線する可能性がでてきます。そこで、銅の1000倍の電流に耐えられる多層カーボンナノチューブが有効と考えています。
・LSIが高性能になればなるほど発熱します。多層カーボンナノチューブは銅の10倍の熱伝導率を持つため、発熱量を抑えることができます。
配線ビアの成長
多層カーボンナノチューブは、シリコン基板上にただ成長させるのではなく、銅配線以上の電流を流すために一本一本の直径を制御しつつ密度も高める事が重要です。
