碳納米管互連結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)以及大容量電容的構(gòu)建.pdf

1、碳納米管的諸多優(yōu)越性能，使其在多個(gè)領(lǐng)域得到了關(guān)注。碳納米管電流承載能力可以達(dá)到1010A/cm2，和金剛石相媲美的熱導(dǎo)率，具有很好的熱穩(wěn)定性。在IC互連方面?zhèn)涫荜P(guān)注，被譽(yù)為最有可能的下一代互連材料。同時(shí)，碳納米管的高頻特性可以達(dá)到50GHz，具有非?？斓某浞烹娝俾?，在電容器等儲(chǔ)能器件中的應(yīng)用也受到了廣泛的關(guān)注。然而，碳納米管的生長方式與生長機(jī)理導(dǎo)致了其頂部封閉以及空間占有率過低的現(xiàn)象，這在一定程度上限制了碳納米管在互連方面的應(yīng)用。

2、>　　 本文采用化學(xué)機(jī)械拋光，金屬互補(bǔ)填充等手段對(duì)碳納米管的導(dǎo)電特性進(jìn)行了改性。在實(shí)現(xiàn)碳納米管互連結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于碳納米管的大容量電容器。探索了不同改性方法對(duì)碳納米管電性能的影響。
　　 本文首先對(duì)碳納米管的化學(xué)機(jī)械拋光進(jìn)行了優(yōu)化研究。為了保證碳納米管在化學(xué)機(jī)械拋光時(shí)不被從通孔中拔出，使用了光刻膠對(duì)其進(jìn)行了固定。分別討論了拋光液PH值、拋光墊轉(zhuǎn)速、下壓力等條件對(duì)碳納米管拋光效果的影響。通過化學(xué)機(jī)械拋光去除碳納米管頂端橫向

3、交錯(cuò)的部分之后，對(duì)樣品進(jìn)行過曝光和過顯影，去除固定碳納米管的光刻膠。然后使用磁控濺射的方法，以100W的直流功率向通孔中填充鋁，以改善碳納米管的空間占有率過低的問題。填充之后，將樣品置于450℃Ar氛圍中退火，以改善金屬互補(bǔ)填充的質(zhì)量。
　　 最終通過加上電極構(gòu)成完整的碳納米管互連結(jié)構(gòu)和碳納米管電容結(jié)構(gòu)，并使用半導(dǎo)體參數(shù)分析儀對(duì)這兩個(gè)結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，所構(gòu)建的碳納米管互連結(jié)構(gòu)，經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光、金屬互補(bǔ)填充、退火