Part of the work has been performed in the project JEMSiP_3D, which is funded by the Public Authorities in France, Germany, Hungary, The Netherlands, Norway and Sweden, as well as by the ENIAC Joint Undertaking. The authors would like to thank the Dimes Technology Centre staff for processing support.

Dikkat: Kullanmadan önce ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formlarını (MSDS) danışın. Bu üretim işleminde kullanılan kimyasalların çeşitli akut olarak toksik ve kanserojen bulunmaktadır. Nanomalzemeler onların toplu meslektaşı ile karşılaştırıldığında ek tehlikeler olabilir. Mühendislik kontrolleri (davlumbaz) ve kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, eldiven, temiz oda giysiler) kullanımı da dahil olmak üzere, ekipman, kimyasal madde veya Nanomalzemelerin ile çalışırken tüm uygun güvenlik uygulamalarını kullanın. Litografi 1. Hizalama Marker Tanımı <ol><li> Ya n ya da p-tipi doping ile tek taraflı cilalı endüstriyel notu Si (100) gofret ile başlayın. </li><li> Coat pozitif Fotorezist 1.4 mikron ile gofret. Uygun bir hızda (3500 rpm) soğuk levha, spin-kaplama üzerinde gofretin soğutulması ve ardından ışığa, yapışmasını teşvik etmek için 130 ° C&#39;da bir 90 sn heksametildisilazan (HMDS) tedavisi gerçekleştirin ve 90 sn, yumuşak bir fırındat 95 ° C. </li><li> Bir foto-litografi maskesi kullanma ve pozlama aracı Hizalama işaretlerini açığa pozlama dozu 120 mJ / cm 2. </li><li> Tek bir su birikintisi gelişim süreci gerçekleştirin. Karşı tedavi 100 ° C&#39;de geliştirici ve 90 sn sabit fırında kullanarak 60 sn gelişimi ardından 90 sn 115 ° C maruziyet sonrası fırında, gerçekleştirin. </li><li> Karşı delikler doğru boyutları ise incelemek için mikroskop kullanın. </li><li> Si klor plazma aşındırma kullanılarak 120 nm aşındırma. Bu kalınlık Bu çalışmada kullanılan poz aracının otomatik hizalama sistemleri için iyi bir kontrast sağlar. 20/40 sccm O 2 / CF 4, 5 mTorr, 60/500 W merdane / ICP RF gücü, Cl 2 80/40 sccm&#39;lik ardından 10 sn oksit atılım dağlama, / HBr: endüktif birleştiğinde plazma (ICP) kullanılarak, örneğin 60 mTorr, 20/500 W merdane / ICP RF gücü, 35 sn Si etch. </li><li> Işığa (1 kW, endpo 400 sccm O 2 kaldırmak için bir oksijen plazma striptizci kullanınint algılama ve 2 dakika overetch). Fotorezist aseton gibi, plazma, normal bir çözücü ile tedavi gibi kullanılamaz. </li><li> Gofret temizleyin. Su direnci 5 M? (Organik temiz) olana kadar ilk DI su içinde durulama izledi% 99 HNO 3, 10 dakika boyunca koydu. Su direnci 5 M? (Temiz metal) olana kadar 110 ° C&#39;de 65% HNO 3 içinde 10 dakika süreyle gofret, bu temiz sonra DI su ile çalkalayın. Gofret kurutmak için rinser kurutma makinesi kullanın. </li></ol> 2. Alt Metal ve Interlayers Dielektrik Biriktirme <ol><li> Aracılığıyla testin alt metal tabaka yatırmak için manyetik alanda sıçratma kullanın. Ti 500 nm, TİN 50 nm ve 100 nm Ti üç metal katman yığını tevdi edilmesi gerekmektedir. İlk Ti katman yığınının direncini azaltmak için, TiN CNT büyüme için gerçek bir destek katmanı, ve SİO2 tabakası 12 gravür, üst Ti plazma hasara karşı korumaktır TİN </sup&gt;. Ti 350 ° C&#39;lik bir yüzey sıcaklığında Ar-plazma ile saf Ti hedef kullanarak püskürtme gerçekleştirin. TiN reaktif sıçratma için 350 ° C taban sıcaklığında yine Ar ve N2 bir arada kullanabilirsiniz. </li><li> Plazma geliştirilmiş kimyasal buhar birikimi (PECVD) kullanarak SiO2 bir 1 um kalınlığında bir katman bırakır. Burada tetraetil ortosilikat (TEOS), 350 ° C&#39;lik bir sıcaklıkta ön levha olarak kullanılmaktadır. <ol><li> Uygun bir alet kullanarak SiO2 tabakasının kalınlığı, örneğin, bir reflektometre ve elipsometre edin. </li></ol></li><li> Kaplama uygun bir hızda (3500 rpm) soğuk levha, spin-kaplama üzerinde gofretin soğutulması ve ardından 130 ° C de 90 sn HMDS tedavisi ile başlayan pozitif fotorezist 1,4 um, gofret ve yumuşak bir 90 sn 95 ° C &#39;de fırında. </li><li> Bir foto-litografi maskesi ve pozlama aracını kullanarak, daha sonra SiO 2 t kazınmış olacak açıklıkların istenilen desen, maruzo hizalama işaretleri hizalanmış VIAS oluşturmak, pozlama dozu 140 mJ / cm 2. </li><li> 100 ° C&#39;de geliştirici ve 90 sn sabit fırında kullanarak 60 sn gelişimi ardından 90 sn 115 ° C maruziyet sonrası fırında ile başlayan tek bir su birikintisi geliştirme süreci, gerçekleştirin. </li><li> Karşı delikler doğru boyutları ve hizalama işaretleri ile bindirme doğruysa eğer incelemek için mikroskop kullanın. </li><li> Plazma SiO 2 kişi açıklıklar etch. Örneğin, C 2 F 6 ile bir triyot plazma yakıcısı kullanmak / CHF 3 36/144 sccm 180 mTor ve 300 W RF güçte. Eğer gerekli ise, zaman içinde 5% -10% için asitlenir üzerinde en aza indirmek için bir test gofret aşındırma oranı testleri. Not: Ti, bu flor kimyasında reaktif aşındırma dirençli olmasına rağmen, plazma uzun süre maruz kalma Ti tabakası fiziksel aşındırma ile sonuçlanacaktır. Ince tabaka plazmaya maruz kalırsa, bu negatif bir influen olacaktırCNT 12 büyümesi üzerine ce. Bu açıklıkların çok genişlemesi neden olacaktır olarak kısmen 4. sorunlu üst metalizasyonun yapma, ıslak aşındırma kullanmayın. </li><li> 60 saniye boyunca% 0.55 HF ıslak aşındırma yoluyla kurban Ti katmanı kaldırın. Su direnç kadar DI suyla durulayın gofret dağlama sonra 5 M? Ve gofret kurutmak için rinser kurutma makinesi kullanın. Not: Ti metalik gri ise Ti tabakası kazınmış eğer kontrol edilebilir bir mikroskop kullanarak, TiN tabakası altın-kahverengi renk olacaktır. </li></ol> 3. Catalyst Biriktirme ve CNT Büyüme <ol><li> Bir e-ışın buharlaştırıcı kullanılarak Co 5 nm buharlaşır. En az 2x10 -6 Torr kadar aşağı Pompa ve herhangi bir su filmi kaldırmak için yatırma önce vakum altında lambalar kullanılarak 60 ° C&#39;ye kadar ısıtın gofret. Fotoğraf karşı kontakt açıklıklar sağlamak üzere kullanılan SiO 2 kişi açıklıklar katalizörün kendini uyum sağlamak için gofret tutulur. </li><li> Kaldırasansör-off temas açıklıklar dışında Co. Co için, tetrahidrofuran (THF), düşük sıcaklıklarda iyi kalkış sonuçları ve büyüme sağladığı bulunmuştur. Daha önce Fe buharlaştırmadan sonra bir hareket başlangıcı için kullanılan N-metil-2-pirolidon (NMP), hasar bulunmuştur Co da böyle bir ölçüde herhangi hizalanmış CNT büyümesini önlemek için. 35 ° C&#39;de, THF ile bir ultrasonik banyoda 15 dakika için gofret koyun. 5 dakika boyunca DI suyla durulayın ve bir dönücü veya azot tabancası kullanarak kurutun. </li><li> Mikroskop altında gofret kontrol edin ve artıkları karşı kontrol edin. Kalıntıları elle kalıntılarını silip için kalkış amaçlı özel bir yumuşak pamuklu bir bez kullanın, isteğe bağlı olarak THF uzun bir ultrasonik tedavi gerçekleştirmek ve kalırsa. </li><li> Düşük basınçlı kimyasal buhar çöktürme (LPCVD) ile CNT büyüme gerçekleştirin. 50 sccm C 2 H 2 ekleyerek CNT büyüme izledi 80 mbar, 700 sccm&#39;lik H 2 ile 350 ° C&#39;de 8 dakika ön tavlama: Aşağıdaki tarifi kullanın. 350 ° C&#39;de, 60büyüme dakika yaklaşık 1 um CNT verir. Gerekirse ayarlamak için bir test büyüme SiO 2 tabaka olarak aynı kalınlıkta olmalıdır yükseklik, gerçekleştirin. Reaktörü soğutun ve N 2 kullanarak temizlemek. </li><li> Ya da bir kesite hazırlanmasıyla 45 ° eğim altındaki çıkış bölümünün içinde CNT yüksekliğini kontrol etmek için bir tarama elektron mikroskopu kullanın. </li><li> CNT 18 kristalliğini belirlemek için Raman spektroskopisi kullanarak örnekleri inceleyin. </li></ol> 4. Borda Metalleştirme <ol><li> Üst metal yatırmak için manyetik alanda sıçratma kullanın. Ti CNT 19 temas etmek için iyi bir metal gibi, birinci vakum bozmadan Al (% 1 Si) 2 um, ardından Ti 100 nm, saçılırlar. </li><li> Kaplama 3000 rpm&#39;de soğuk levha, spin-kaplama üzerinde gofretin soğutulması ve ardından 130 ° C de 90 sn HMDS tedavisi ile başlayan yüksek bir viskoziteye sahip pozitif fotorezist 3,1 um, ve 90 sn, yumuşak fırında de gofret 95° C. </li><li> Bir foto-litografi maskesi ve pozlama aracını kullanarak hizalama işaretleri hizalanmış üst metal deseni, maruz kalma dozu 420 mJ / cm 2, -1 odağı maruz. </li><li> Tek bir su birikintisi gelişim süreci gerçekleştirin. Bu, 100 ° C de bir geliştirici ve 90 saniye sabit fırında kullanılarak 60 sn geliştirilmesi yolu ile, ardından 90 saniye 115 ° C maruziyet sonrası fırında ile başlar. </li><li> Karşı çizgiler doğru boyutları ve işaretlere bindirme doğruysa eğer incelemek için mikroskop kullanın. </li><li> Klor plazma aşındırma kullanarak Ti / Al yığını etch. Endüktif birleştiğinde plazma kullanılarak Örneğin: 30/40 sccm Cl 2 / HBr, 5 mTorr, uç nokta tespiti ve% 80 overetch ile 40/500 W Platen / ICP RF güç 15/30 sccm Cl 2 / HBr&#39;nin kullanarak. </li><li> Işığa (1 kW, uç nokta tespiti ve 2 dakika overetch 400 sccm O 2) kaldırmak için bir oksijen plazma striptizci kullanın. Metal kapsamı tam değilse (yani, iğne delikleri etrafında vardırCNT) CNT plazma hasar görmesini önlemek için, ışığa kaldırmak için bir organik çözücü (örneğin NMP) kullanın. </li><li> Gofret temizleyin. Su direnci 5 M? (Organik temiz) olduğu kadar DI su ile çalkalayın% 99 HNO 3, 10 dakika boyunca koyun. Gofret kurutmak için rinser kurutma makinesi kullanın. </li></ol> 5. Ölçümler <ol><li> Gofret üst metalleşme kontrol etmek için üreticinin talimatlarına göre taramalı elektron mikroskobu kullanın. Not:. Şekil 3 &#39;de gösterildiği gibi gofret mekanik görüntü ile sonuçlanan 90 °&#39; lik bir eğim kullanılarak örnek yoluyla tam CNT kontrol etmek için bölünebilen Gerektiğinde numuneleri, elektriksel olarak iletken olduğu için ek bir tedavi adım kullanılmak üzere ve Numuneler doğrudan SEM içine monte edilebilir. Genel olarak, 15 ya da 20 kV yüksek ivmeli voltajının, ancak SİO2 tabakası eğer çok fazla Bu azaltılabilir t kadar şarj edilir5 kV o. </li><li> 4-nokta gerçekleştirme Şekil 1 ve Vollebregt ve ark., 16 de tarif edildiği gibi bir yarı-iletken bir parametre analizörü ile bir arada bir prob istasyonu kullanılarak prob IV ölçümleri. Not: Bir ara bağlantısı üzerindeki potansiyel damla ideal küçük Normalde -0.5 V 0.5 bir gerilim süpürme, yeterlidir. 4-noktalı prob kurulumu kullanarak prob iğne ve kurulum tel dirençler temas direnci ihmal edilmiştir. </li></ol>

<ol>
	<li>Sun, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+technologies+for+advanced+metallization+and+interconnect+systems.">Process technologies for advanced metallization and interconnect systems.</a> Technical digest of the IEEE International Electron Devices Meeting. , 765-768 (1997).</li><li>Robertson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+nanotubes+for+electronics.">Growth of nanotubes for electronics.</a> Mater. Today. 10 (1-2), 36-43 (2007).</li><li>Wei, B. Q., Vajtai, R., Ajayan, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+and+current+carrying+capacity+of+carbon+nanotubes.">Reliability and current carrying capacity of carbon nanotubes.</a> Appl. Phys. Lett. 79 (8), 1172-1174 (2001).</li><li>Rossnagel, S. M., Wisnieff, R., Edelstein, D., Kuan, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interconnect+issues+post+45nm.">Interconnect issues post 45nm.</a> Technical digest of the IEEE International Electron Devices Meeting. , 89-91 (2005).</li><li>Pop, E., Mann, D., Wang, Q., Goodson, K., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+Conductance+of+an+Individual+Single-Wall+Carbon+Nanotube+above+Room+Temperature.">Thermal Conductance of an Individual Single-Wall Carbon Nanotube above Room Temperature.</a> Nano Lett. 6 (1), 96-100 (2006).</li><li>Chiodarelli, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+electrical+resistivity+and+contact+resistance+of+vertical+carbon+nanotube+bundles+for+application+as+interconnects.">Measuring the electrical resistivity and contact resistance of vertical carbon nanotube bundles for application as interconnects.</a> Nanotechnology. 22 (8), 085302 (2011).</li><li>Choi, Y. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+and+Electrical+Properties+of+Carbon+Nanotube+Array+for+Interconnect+Applications.">Integration and Electrical Properties of Carbon Nanotube Array for Interconnect Applications.</a> Proceedings of the Sixth IEEE Conference on Nanotechnology. , 262-265 (2006).</li><li>Dijon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high+density+Carbon+Nanotubes+on+Al-Cu+for+advanced+Vias.">Ultra-high density Carbon Nanotubes on Al-Cu for advanced Vias.</a> Technical digest of the IEEE International Electron Devices Meeting. , 33-34 (2010).</li><li>Kreupl, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotubes+in+interconnect+applications.">Carbon nanotubes in interconnect applications.</a> Microelectron. Eng. 64 (1-4), 399-408 (2002).</li><li>Vereecke, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+carbon+nanotube+based+vertical+interconnects.">Characterization of carbon nanotube based vertical interconnects.</a> Extended Abstracts of the 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials. , 648-649 (2012).</li><li>Vollebregt, S., Ishihara, R., Derakhshandeh, J., vander Cingel, J., Schellevis, H., Beenakker, C. I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+low+temperature+aligned+carbon+nanotubes+as+vertical+interconnects+in+Si+technology.">Integrating low temperature aligned carbon nanotubes as vertical interconnects in Si technology.</a> Proceedings of the 11th IEEE Conference on Nanotechnology. , 985-990 (2011).</li><li>Yokoyama, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+Properties+of+Carbon+Nanotubes+Grown+at+a+Low+Temperature+for+Use+as+Interconnects.">Electrical Properties of Carbon Nanotubes Grown at a Low Temperature for Use as Interconnects.</a> Jpn J. App. Phys. 47 (4), 1985-1990 (2008).</li><li>Van der Veen, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+Improvement+of+CNT+Contacts+with+Cu+Damascene+Top+Metallization.">Electrical Improvement of CNT Contacts with Cu Damascene Top Metallization.</a> Proceedings of the IEEE International Interconnect Technology Conference. , 193-195 (2013).</li><li>Istratov, A. A., Hieslmair, H., Weber, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iron+contamination+in+silicon+technology.">Iron contamination in silicon technology.</a> Appl. Phys. A. 70, 489-534 (2000).</li><li>Vollebregt, S., Tichelaar, F. D., Schellevis, H., Beenakker, C. I. M., Ishihara, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotube+vertical+interconnects+fabricated+at+temperatures+as+low+as+350+&#176;C.">Carbon nanotube vertical interconnects fabricated at temperatures as low as 350 &#176;C.</a> 71, 249-256 (2014).</li><li>Kikkawa, T., Inoue, K., Imai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cobalt+silicide+technology.">Cobalt silicide technology.</a> Silicide Technology for Integrated Circuits. , 77-94 (2004).</li><li>Vollebregt, S., Ishihara, R., Tichelaar, F. D., Hou, Y., Beenakker, C. I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+growth+temperature+on+the+first+and+second-order+Raman+band+ratios+and+widths+of+carbon+nanotubes+and+fibers.">Influence of the growth temperature on the first and second-order Raman band ratios and widths of carbon nanotubes and fibers.</a> Carbon. 50 (10), 3542-3554 (2012).</li><li>Lim, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contact+resistance+between+metal+and+carbon+nanotube+interconnects:+Effect+of+work+function+and+wettability.">Contact resistance between metal and carbon nanotube interconnects: Effect of work function and wettability.</a> Appl. Phys. Lett. 95 (26), 264103 (2009).</li><li>Awano, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotube+via+interconnect+technologies:+size-classified+catalyst+nanoparticles+and+low-resistance+ohmic+contact+formation.">Carbon nanotube via interconnect technologies: size-classified catalyst nanoparticles and low-resistance ohmic contact formation.</a> Phys. Status Solidi (a). 203 (14), 3611-3616 (2006).</li><li>Van der Veen, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+characterization+of+CNT+contacts+with+Cu+Damascene+top+contact.">Electrical characterization of CNT contacts with Cu Damascene top contact.</a> Microelectron. Eng. 106, 106-111 (2012).</li><li>Horibe, M., Nihei, M., Kondo, D., Kawabata, A., Awano, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Polishing+Technique+for+Carbon+Nanotube+Interconnects+in+ULSIs.">Mechanical Polishing Technique for Carbon Nanotube Interconnects in ULSIs.</a> Jpn J. App. Phys. 43 (9A), 6499-6502 (2004).</li><li>Vollebregt, S., Chiaramonti, A. N., Ishihara, R., Schellevis, H., Beenakker, C. I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contact+resistance+of+low-temperature+carbon+nanotube+vertical+interconnects.">Contact resistance of low-temperature carbon nanotube vertical interconnects.</a> Proceedings of the 12th IEEE Conference on Nanotechnology. , 424-428 (2012).</li><li>Fiorentino, G., Vollebregt, S., Tichelaar, F. D., Ishihara, R., Sarro, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+the+atomic+layer+deposition+precursors+diffusion+on+solid-state+carbon+nanotube+based+supercapacitors+performances.">Impact of the atomic layer deposition precursors diffusion on solid-state carbon nanotube based supercapacitors performances.</a> Nanotechnology. 26 (6), 064002 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Şekil 1, bu çalışmada imal yapısının şematik genel bakışını gösterir ve bu 4-nokta prob ölçümleri için kullanıldı. Potansiyel hiçbir akım taşıyan problar ile ölçülür gibi, merkezi CNT demeti ve metal olan kişiler üzerinde tam potansiyel damla (VH -V L) ölçülebilir. Büyük çaplı CNT demetleri akım zorlama problar için toplam direncini azaltmak ve merkezi CNT paket üzerindeki potansiyel düşüş maksimize etmek için, kontak pedleri gelen alt Ti...

Bakır ve tungsten, şu anda devlet-of-the-art çok-büyük ölçekli entegrasyon (VLSI) teknolojisinde ara bağlantı için kullanılan metaller, güvenilirlik ve elektrik iletkenliği 1 açısından fiziksel sınırlarının yaklaşıyor. Aşağı-ölçekleme transistörler genellikle performansı artırır iken, aslında direnç ve interconnect&#39;lerdeki akım yoğunluğunu arttırır. Bu gecikme ve güç tüketimi 2 açısından entegre devre (IC) bir performans hakim ara bağlantı ile sonuçlanmıştır. Karbon nanotüpler (CNT) dikey interconnet CNT olarak (yollar,) kolayca 3 dikey büyümüş olabilir özellikle, Cu ve W madensel alternatif olarak ileri sürülmüştür. CNT Cu 4 den 1000 katı daha yüksek akım yoğunluğu bir ile tamamen mükemmel elektriksel güvenilirlik gösterilmiştir. Ayrıca, CNT yüzey ve tane sınırı saçılma muzdarip değil, hangi r artıyornanometre ölçeğinde 5 de Cu esistivity. Son olarak, CNT VLSI fiş ısı yönetimi yardımcı olabilir mükemmel termal iletken 6, olduğu gösterilmiştir. VLSI teknolojisi CNT başarılı entegrasyon için CNT büyüme süreçleri yarı iletken fabrikasyon uyumlu yapılmış olması önemlidir. Bu malzeme ve büyük ölçekli imalat uyumlu ve ölçeklenebilir kabul edilir ekipman kullanılarak CNT (&lt;400 ° C) düşük sıcaklık büyümesini gerektirir. CNT Test yolların bir çok örneği literatürde 7,8,9,10,11,12,13,14 gösterilmiştir olsa da, bunların çoğu IC kontaminant 15 imalat olarak kabul edilir, katalizör olarak Fe kullanımı. Bunun yanı sıra, bu çalışmaların birçoğunda kullanılan büyüme sıcaklığı 400 ° C üst sınırının çok daha yüksektir. Tercihen CNT hatta modern düşük κ yalıtkanların veya esnek ile entegrasyon sağlamak amacıyla, 350 ° C&#39;nin altında yetiştirilen olmalıdıryüzeyler. Burada katalizör 16 VR ile 350 ° C kadar düşük sıcaklıklarda CNT yetiştirmek için ölçeklenebilir bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem, entegre devreler dik olarak sıralanmaktadır CNT oluşan farklı elektrik yapıların imal edilmesi, süper kondansatör ve alan emisyon cihazlara ara-bağlantısı ve elektrotların arasında değişen için ilgi çekmektedir. TiN sık kullanılan bariyer malzemesi 7 ise Co katalizör metal genellikle, silisid en 17 imalatı için IC imalat alanlarında kullanılmaktadır. Ayrıca, yalnızca standart yarıiletken imalat teknikleri kullanarak CNT Test VIAS imal edilmesi için bir işlem ortaya koymaktadır. Bu grubu, CNT testi yollar, elektron mikroskobu (SEM) ve Raman spektroskopisi ve elektriksel karakterize tarayarak tarafından denetlenir, imal edilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="905">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Materials</td>
			<td style="width:188px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:291px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Si (100) wafer 4&#34;</td>
			<td style="width:188px;">International Wafer Service</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Resisitivity: 2-5 m&#937;-cm, thickness: 525 &#181;m&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Ti-sputtertarget (99.995 % purity)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Al (1% Si)-sputtertarget (99.999 % purity)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Co (99.95 % purity)</td>
			<td style="width:188px;">Kurt J. Lesker</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Chemicals</td>
			<td style="width:188px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">SPR3012 positive photoresist</td>
			<td style="width:188px;">Dow Electronic Materials</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">MF-322 developer</td>
			<td style="width:188px;">Dow Electronic Materials</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HNO3 (99.9 %)</td>
			<td style="width:188px;">KMG Ultra Pure Chemicals</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HNO3 (69.5%)</td>
			<td style="width:188px;">KMG Ultra Pure Chemicals</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HF 0.55%</td>
			<td style="width:188px;">Honeywell</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Tetrahydrofuran</td>
			<td style="width:188px;">JT Baker</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Acetone</td>
			<td style="width:188px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">ECI3027 positive photoresist</td>
			<td style="width:188px;">AZ</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Tetraethyl orthosilicate (TEOS)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Gasses</td>
			<td style="width:188px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">N2 (99.9990%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">O2 (99.9999%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">CF4 (99.9970%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">CL2 (99.9900%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">HBr (99.9950%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Ar (99.9990%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">C2F6 (99.9990%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">CHF3 (99.9950%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">H2 (99.9950%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">C2H2 (99.6000%)</td>
			<td style="width:188px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Equipment</td>
			<td style="width:188px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">EVG 120 coater/developer</td>
			<td style="width:188px;">EVG</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">ASML PAS5500/80 waferstepper</td>
			<td style="width:188px;">ASML</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">SPTS &#937;mega 201 plasma etcher</td>
			<td style="width:188px;">SPTS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used for Si and metal etching</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">SPTS &#931;igma sputter coater</td>
			<td style="width:188px;">SPTS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Novellus Concept One PECVD</td>
			<td style="width:188px;">LAM</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Drytek 384T plasma etcher</td>
			<td style="width:188px;">LAM</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used for oxide etching</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">CHA Solution e-beam evaporator</td>
			<td style="width:188px;">CHA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">AIXTRON BlackMagic Pro CVD tool</td>
			<td style="width:188px;">AIXTRON</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Carbon nanotube growth</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Philips XL50 scanning electron microscope</td>
			<td style="width:188px;">FEI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Tepla 300</td>
			<td style="width:188px;">PVA TePla</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Resist plasma stripper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Avenger rinser dryer</td>
			<td style="width:188px;">Microporcess Technologies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Leitz MPV-SP reflecometer</td>
			<td style="width:188px;">Leitz</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Renishaw inVia Raman spectroscope</td>
			<td style="width:188px;">Renishaw</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Agilent 4156C parameter spectrum analyzer</td>
			<td style="width:188px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Cascade Microtech probe station</td>
			<td style="width:188px;">Cascade Microtech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of low temperature carbon nanotube vertical interconnects compatible with semiconductor technology

We demonstrate a method for the low temperature growth (350 &#176;C) of vertically-aligned carbon nanotubes (CNT) bundles on electrically conductive thin-films. Due to the low growth temperature, the process allows integration with modern low-&#954; dielectrics and some flexible substrates. The process is compatible with standard semiconductor fabrication, and a method for the fabrication of electrical 4-point probe test structures for vertical interconnect test structures is presented. Using scanning electron microscopy the morphology of the CNT bundles is investigated, which demonstrates vertical alignment of the CNT and can be used to tune the CNT growth time. With Raman spectroscopy the crystallinity of the CNT is investigated. It was found that the CNT have many defects, due to the low growth temperature. The electrical current-voltage measurements of the test vertical interconnects displays a linear response, indicating good ohmic contact was achieved between the CNT bundle and the top and bottom metal electrodes. The obtained resistivities of the CNT bundle are among the average values in the literature, while a record-low CNT growth temperature was used.

Bu çalışmada kullanılan ölçüm yapısının tasarımı, Şekil 1 &#39;de bulunabilir. Prob, tel dirençleri atlatılabilir olarak CNT demeti direnci ve metal CNT dirençleri ölçümü doğru olarak belirlenebilir, böyle bir yapının kullanılması suretiyle. Demetin direnci CNT demetinin kalitesi ve yoğunluğu için bir ölçüdür. Farklı uzunluklarda temas direnci demetleri belirlemek için ölçülür. 45 ° hızıyla metalle önce üst alınan 60 dakika boyunc...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Low Temperature Carbon Nanotube Vertical Interconnects Compatible with Semiconductor Technology at JoVE.com

Fabrication of Low Temperature Carbon Nanotube Vertical Interconnects Compatible with Semiconductor Technology

A method for the growth of low temperature vertically-aligned carbon nanotubes, and the subsequent fabrication of vertical interconnect electrical test structures using semiconductor fabrication is presented.

Yarıiletken Teknolojisi ile uyumlu Düşük Sıcaklık Karbon Nanotüp Dikey Bağlantıları Fabrikasyon

We demonstrate a method for the low temperature growth (350 &#176;C) of vertically-aligned carbon nanotubes (CNT) bundles on electrically conductive ...

fabrication-low-temperature-carbon-nanotube-vertical-interconnects

Research

JoVE Journal

Engineering

7.6K Görüntüleme.  Delft University of Technology. A method for the growth of low temperature vertically-aligned carbon nanotubes, and the subsequent fabrication of vertical interconnect electrical test structures using semiconductor fabrication is presented.