富士通推出碳毫微管技术 芯片更小散热更快

日本富士通公司认为芯片制造商将面对一个主要的技术问题—— 在芯片的电路上使用碳毫微管代替铜线。

富士通公司位于Nanotechnology 研究中心实验室的研究员Yuji Awano表示，由于使用非常细的铜线连接电路，当电流通过铜线时将产生大量的电子漂移和电流泄露。他说，因为铜线在传输电子时在线路中存在着相对无效传输，它能够导致线路发热甚至无法使用。 这一问题将使更先进的芯片的性能变坏。在芯片中碳毫微管将成为非常理想的铜导线的替代品，它的尺寸只有目前铜线的三分之一。使用碳毫微管技术的芯片预计到2010年能够投放市场。 

富士通公司表示，它是第一个在芯片中用碳毫微管取代铜导线的厂商。碳毫微管是由碳原子制成的非常纤细的中空圆筒体，它的直径大约在0.4至1.8纳米之间，小于人类头发的一万分之一。它的长度因人们制造方法不同，大约在几百纳米之间，1纳米是1米的10亿分之一。

Awano说：“你如果制造较小的芯片，就需要更细的导线，但我们必须解决电子漂移问题，这就需要较粗的导线，但这将使芯片的尺寸变得更大”。与铜导线相比，碳毫微管能够传送大约1000倍的电流密度，传送电子的速度是铜导线的10倍甚至更多，因此导线发热的问题能够很容易地解决。碳毫微管是当之无愧的铜导线的替代物。

据国际半导体标准协会称，到2010年芯片将采用45纳米工艺制造，2013年将采用 32纳米工艺制造。 Awano说富士通公司将把碳毫微管用在公司一部分45纳米工艺制造的芯片中，更多的或全部的32纳米工艺制造的芯片将用上碳毫微管。

 Awano 指出，富士通公司根据电流传导的需要已经生产出了标准长度的碳毫微管，很快将能够批量生产，到十年的晚些时候它们将能够开发出更复杂的芯片技术。公司已经在两层电路的大约1000条连接线上对使用碳毫微管的芯片进行了测试。

 富士通公司公共投资联系部门经理Makoto Okada说：“这是一项真实的技术，它将向传统技术进行挑战”。 除了富士通公司，还有几个高科技公司包括NEC和IBM公司已经宣布，在芯片加工工艺和对碳毫微管的研究方面有了新的突破。在20世纪90年代，IBM公司是在芯片中使用铜导线的先驱；尽管NEC公司对碳毫微管也进行了研究，但它没有专著于该技术。