横山FIRST活動サマリ
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低電圧動作CMOSバックエンドデバイスナノカーボン材料の開発と応用34CNTとグラフェンをLSIパッケージの放熱材料に応用するサーバや、スーパーコンピュータの性能を左右する技術の一つに、プロセサが発する熱をいかに逃がすかという、熱設計がある。放熱が問題になるのはハイエンドのプロセサだけでなく、モバイル機器用の微細なプロセサにも当てはまる。そこでCNTの新たな成長方法を新たに開発し、従来のスーパーグロース法で作製したCNTの10倍という、高密度なCNTが得られた。 LSIチップからの熱をいかに逃がすのか、ここにカーボンナノチューブ(CNT)やグラフェンなどのカーボンナノ材料を利用する。こういった研究を進めているグループのリーダーが二瓶瑞久氏だ。 CNTはコンタクトホールやビアホールへ適用するために、国家プロジェクトで半導体先端テクノロジーズ(Selete)などが研究していた。しかし、実用化するのに十分な電気抵抗値が得られていない。しかし、CNTは放熱材料として実用化できるのではないかと二瓶氏は考え、LSIの中にあって熱を逃がしたい材料全てへの適用を視野に入れ、開発を進めている。 実装基板上のLSIパッケージは、空冷や水冷のヒートシンクに接触できるようになっている。そこでヒートシンクと接触するパッケージの蓋、チップとパッケージ基板との間のTIM(thermal interface material)材料、およびシリコンチップ内の3次元配線層の貫通電極、および放熱孔(TSV:through silicon via)にCNTを使おうというわけだ(図1)。CNT/グラフェンの排熱応用CNTがうまく成長していくためのポイントは、温度の上げ方にあったCNT/graphene application to thermal management

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