以碳納米管取代銅　TSV芯片效能更好

　　來(lái)自瑞典歌德堡(Gothenburg)的查默斯理工大學(xué)(Chalmers University of Technology)的研究人員發(fā)現，以碳納米管來(lái)填充采用硅穿孔技術(shù)(TSV)連結的3D芯片堆棧，效果會(huì )比銅來(lái)得更好。

　　TSV是將芯片以3D堆棧方式形成一個(gè)系統，而非將它們平行排列在電路板上，以提高芯片之間通訊的速度;但遺憾的是，目前用以填充硅晶孔洞的銅，卻會(huì )導致熱膨脹(thermal expansion)的問(wèn)題，因為銅遇熱會(huì )比周?chē)墓璨牧吓蛎浉唷?/p>

　　「碳納米管的許多特性都優(yōu)于銅，包括熱膨脹系數與電子傳導性;」查默斯理工大學(xué)研究團隊成員Kjell Jeppsson表示：「碳納米管的熱膨脹系數與周遭的硅差不多，但銅的膨脹系數較高，會(huì )產(chǎn)生足以導致組件破損的機械張力(mechanical tension)?！乖撗芯繄F隊成員還包括Teng Wang與 Johan Liu。

　　此外與銅相較，納米管的傳導性更高、重量更輕，制造程序也比碳薄膜(也就是石墨烯)簡(jiǎn)單;為了證實(shí)其研究觀(guān)點(diǎn)，查默斯理工大學(xué)的研究團隊最近做了一個(gè)實(shí)驗，將兩顆芯片打孔，再以碳納米管填充硅芯片孔洞，并用黏著(zhù)劑將芯片堆棧起來(lái)，結果發(fā)現兩種材料在電子傳導性表現與熱膨脹方面都能良好結合。

　　不過(guò)以碳納米管填充TSV制程3D硅芯片孔洞的這個(gè)方法，要達到量產(chǎn)還需要克服的一個(gè)障礙，就是制程的溫度：碳納米管通常在攝氏700度之下進(jìn)行生產(chǎn)，但CMOS芯片在超過(guò)攝氏450度的環(huán)境下就會(huì )受損;如果這個(gè)問(wèn)題可以解決──例如以獨立制程生產(chǎn)納米管，再以機械方法進(jìn)行填充──而研究人員預期他們開(kāi)發(fā)的技術(shù)能在5年內商業(yè)化。