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サムスン電子、グラフェンに続き半導体新素材「非晶質窒化ホウ素」発見

サムスン電子が半導体集積度(1個の半導体チップを構成する素子の数)を高めることができる新素材に一歩近づいた。 サムスン電子は6日までに、サムスン電子総合技術院が蔚山科学技術院(UNIST)と共同で半導体新素材「非晶質窒化ホウ素」を発見したことを明らかにした。

非晶質窒化ホウ素は2次元(2D)素材だ。2D素材は物質の最も小さな単位である原子レベルでも導体、不導体、半導体の強い特性を持ち、紙(厚さ0.1ミリメートル)の約10万分の1の厚さでよく曲がり丈夫な性質が求められる。 サムスン電子が半導体プロセスに適用するため、研究開発に力を入れている「グラフェン」も2D素材の一つだ。半導体の集積度が高まるほど、回路線幅が小さく、抵抗が高まるが、グラフェンは細かい六角構造が抵抗を減らし、薄くても丈夫な壁の役割を果たす。

グラフェン開発プロジェクトを率いるサムスン総合技術院のシン・ヒョンジン専門研究員は「グラフェンを半導体工程に適用するには、低温(400度)の環境で対面的にウエハー表面に成長させられる技術開発が必要だ。総合技術院はグラフェン量産のための研究開発だけでなく、応用分野の拡張にも力を注いでいる」と話した。 非晶質窒化ホウ素はホワイトグラフェンの派生素材であり、窒素とホウ素の原子で構成されているが、晶質化しておらず、分子構造を持っているためにホワイトグラフェンとは異なる。また、半導体を小型化するための重要条件の一つである誘電体として活用でき、電気的干渉を遮断する役割を果たす。すなわち、半導体集積化の加速で生じる電気的干渉という難題を突破できる素材と言える。

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非晶質窒化ホウ素はDRAM、NAND型フラッシュメモリーのようなメモリー半導体をはじめ、システム半導体全般に適用が可能であり、特に高性能が求められるサーバー用半導体への活用が期待される。 サムスン電子総合技術院で2D素材の研究開発を率いるパク・ソンジュン常務は「最近2D素材とそこから派生する新素材の開発が加速しているが、工程にすぐに適用するためには学界と企業による追加的な研究開発が必要だ。新素材の研究開発だけでなく、工程の適用性を高め、半導体のパラダイムシフトを主導できるように努力していく」と話した。
http://www.chosunonline.com/site/data/html_dir/2020/07/07/2020070780026.html

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Samsung Electronicsの先端技術研究所(SAIT)は、韓国の蔚山科学技術研究所(UNIST)および英ケンブリッジ大学と共同で、「アモルファス窒化ホウ素(a-BN)」と呼ばれる新しい超低誘電率材料の合成に成功した。同成果の詳細は学術誌「Nature」に掲載され、成果について、Samsungでは、次世代半導体の登場を加速させる可能性を秘めたものであるとして期待を寄せている。

SAITは近年、2次元(2D)材料、つまり原子の単層を持つ結晶性材料の研究開発に取り組んできた。具体的には、グラフェンの研究開発に取り組んでおり、グラフェントランジスタや、大面積の単結晶ウェハスケールのグラフェンを製造する方法などの開発に取り組んできた。また、グラフェンの研究開発に加えて、材料の商品化に向けた取り組みも行ってきた。

アモルファス窒化ホウ素(a-BN)という新たに合成された材料は、アモルファス分子構造を持つホウ素原子と窒素原子で構成されている。アモルファス窒化ホウ素は、ホウ素原子と窒素原子が六方晶構造に配置されたホワイトグラフェンをもとに合成されるが、a-BNの分子構造は、白色グラフェンとは明らかに異なっている。

アモルファス窒化ホウ素の比誘電率は1.78と、この種の材料の中では低いながら、強力な電気的および機械的特性も備えており、電気的干渉を最小限に抑えるためのUltra Low-k相互接続絶縁材料(層間絶縁膜)としての使用が期待できるという。この材料は400℃の環境でウェハスケールで成長できることも実証され、DRAMやNANDなどの半導体、特に大規模サーバ向けの次世代メモリへの応用が期待される。

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[ 2020年07月08日 09:58 ] カテゴリ:韓国経済 | TB(0) | CM(0)
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