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新開発「銅の100倍の電流を流せる微細配線」 カーボンナノチューブを利用

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新開発「銅の100倍の電流を流せる微細配線」 カーボンナノチューブを利用

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)等は、「低炭素社会を実現する革新的カーボンナノチューブ複合材料開発プロジェクト」において、単層カーボンナノチューブ(CNT)と銅の複合材料を用いて、銅の100倍の電流を流すことが可能な微細配線を基板上に作製する技術を開発した。これにより複雑な配線パターンの形成時でも基板上で1µm以下の加工が可能になる。

また、単層CNTと銅の複合材料は熱による断線が起きづらいため、信頼性に優れ高機能な車載用電子デバイスや微小なセンサーなどへの応用が期待できる。

今後は、新技術をもとに、単層CNT銅複合材料が有する高電流容量、温度依存性の小さい導電率、Siと同等の熱膨張係数などの特性を生かせる用途を見いだし、デバイス開発につなげる。また、単層CNT銅複合材料の量産製造プロセスの開発を行い、新たな用途開発を進めていく。

なお、今回の成果は、1月29日~31日に東京ビッグサイトで開催される「nano tech 2014 第13回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」で展示される。

近年、電子デバイスの小型化が急速に進み、回路が微細化することで、回路に流れる電流密度が高くなっている。国際半導体技術ロードマップ(ITRS)によれば、2015年にはデバイス内の電流密度は銅と金の破断限界を超えるといわれている。

産業技術総合研究所と単層CNT融合新材料研究開発機構(TASC)は、NEDO委託事業「低炭素社会を実現する革新的カーボンナノチューブ複合材料開発プロジェクト」を推進することで、単層CNTの用途開発を行ってきた。

産総研は、単層CNTの合成法としてスーパーグロース法を開発しており、この方法で合成されたCNTは他の単層CNTに比べて比表面積が大きいという特徴を持つ。スーパーグロース法の開発を進めるとともに、銅の100倍電流を流せるCNTと銅の複合材料を開発。さらに、銅よりも配線材料として優位な特性を持つ単層CNT銅複合材料のデバイス配線への応用を実現するために、単層CNT銅複合材料の配線加工技術の開発を進めてきた。

【参考】
NEDO - 単層カーボンナノチューブと銅の複合材料で微細配線加工に成功

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