极大规模集成电路碳纳米管互连基础及关键工艺研究

ITRS预测碳纳米管（CNT）将在32nm技术器件中替代铜布线，解决铜布线尺寸微细化后无法承载的电流密度、电迁移等问题。目前CNT互连与CMOS工艺的集成技术及工艺兼容性已经成为该领域关注的焦点。本申请综合分析当前CNT互连研究现状基础上着重围绕CNT互连导电机制及关键的影响因素开展研究。首先采用离子束辅助溅射-回蚀-热处理复合工艺研究低温下高密度催化剂纳米颗粒的形成，进而提高CNT束密度；结合电子回旋共振CVD方法低温沉积定向排列的CNT阵列；通过分步化学机械全局平坦化方法解决长径比极大的CNT开口和剪切难题；形成CNT-金属埋嵌式互连结构，有效改善界面接触，提供低电阻CNT互连方法；结合束密度和有效界面接触探索CNT互连结构中的界面态对CNT导电性能的影响机制，对用弹道输运特性揭示CNT互连导电机制有重要意义，为GLSI新型互连材料CNT的集成及CMOS工艺兼容提供理论指导和工艺基础。