يتم تقديم طريقة لنمو الأنابيب النانوية الكربونية المحاذاة رأسيا ذات درجة الحرارة المنخفضة ، والتصنيع اللاحق لهياكل الاختبار الكهربائية الرأسية باستخدام تصنيع أشباه الموصلات.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يتم تقديم طريقة لنمو الأنابيب النانوية الكربونية المحاذاة رأسيا ذات درجة الحرارة المنخفضة ، والتصنيع اللاحق لهياكل الاختبار الكهربائية الرأسية باستخدام تصنيع أشباه الموصلات.
النحاس والتنغستن والمعادن التي تستخدم حاليا ليربط في نطاق واسع جدا الاندماج (VLSI) التكنولوجيا للدولة من بين الفن، تقترب حدودها المادية من حيث الموثوقية والتوصيل الكهربائي 1. في حين الترانزستورات أسفل القشور يحسن عموما أدائها، فإنه في الواقع يزيد من المقاومة والكثافة الحالية من الوصلات. وأدى ذلك إلى الوصلات التي تسيطر على الدوائر المتكاملة (IC) الأداء من حيث تأخير واستهلاك الطاقة 2.
وقد اقترحت أنابيب الكربون النانوية (CNT) كبديل للنحاس وW معدنة، وخاصة بالنسبة الوصلات الرأسية (فيا)، والمركز الوطني للاستشعار يمكن بسهولة قد نمت الرأسي 3. وقد ثبت CNT أن يكون الموثوقية الكهربائية ممتازة، مما يسمح ما يصل إلى 1000 مرة أعلى كثافة التيار من النحاس 4. وعلاوة على ذلك، CNT لا تعاني من السطحية والحبوب تشتت الحدود، الذي يزيد من صesistivity من النحاس على مقياس متناهي الصغر 5. وأخيرا، وقد ثبت CNT أن تكون الموصلات الحرارية ممتازة 6، والتي يمكن أن تساعد في إدارة الحرارية في رقائق VLSI.
للاندماج الناجح لCNT في تكنولوجيا VLSI من المهم أن عمليات النمو لCNT يتم متوافق مع تصنيع أشباه الموصلات. وهذا يتطلب النمو في درجة الحرارة من CNT (<400 ° C) باستخدام المواد والمعدات التي تعتبر متوافقة وقابلة للتصنيع على نطاق واسع. في حين أثبتت العديد من الأمثلة على CNT اختبار فيا في الأدب 7،8،9،10،11،12،13،14، ومعظم هذه استخدام الحديد كمحفز التي تعتبر من الملوثات في IC تصنيع 15. الى جانب ذلك، درجة حرارة النمو المستخدمة في العديد من هذه الأعمال هو أعلى بكثير من الحد الأعلى من 400 درجة مئوية. ويفضل CNT يجب حتى يمكن زراعتها تحت 350 ° C، وذلك للسماح للتكامل مع العوازل الحديثة المنخفض κ أو مرنةركائز.
نحن هنا نقدم وسيلة قابلة لزراعة CNT في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 350 درجة مئوية باستخدام المشارك كمحفز 16. هذا الأسلوب هو من مصلحة لافتعال الهياكل والمعدات الكهربائية المختلفة التي تتكون من محاذاة عموديا CNT في الدوائر المتكاملة، بدءا من ربط والأقطاب الكهربائية لالمكثفات الفائقة وأجهزة انبعاث المجال. وكثيرا ما يستخدم المحفز المعدنية المحدودة في صناعة IC لتصنيع السيليسيد في 17، في حين القصدير هو مادة الحاجز غالبا ما تستخدم 7. وعلاوة على ذلك، علينا أن نظهر عملية لافتعال CNT اختبار فيا بينما فقط باستخدام تقنيات من تصنيع أشباه الموصلات القياسية. مع ذلك، هي ملفقة فيا CNT الاختبار، للتفتيش من قبل المجهر الإلكتروني (SEM) ورامان الطيفي، ودراسة خصائصها الكهربائية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تنبيه: يرجى التشاور مع جميع بيانات سلامة المواد ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في تصنيع هذه العملية هي شديدة السمية ومسرطنة. قد يكون النانوية مخاطر إضافية مقارنة مع نظرائهم الأكبر. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند التعامل مع المعدات والمواد الكيميائية أو المواد متناهية الصغر، بما في ذلك استخدام ضوابط هندسية (هود الدخان)، ومعدات الوقاية الشخصية (النظارات الواقية والقفازات والملابس غرف الأبحاث).
1. محاذاة علامة تعريف للالطباعة الحجرية
2. معدن أسفل والبينية عازل ترسب
3. محفز ترسب وCNT النمو
4. ظهر المركب معدنة
5. القياسات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تصميم هيكل القياس المستخدمة في هذا العمل يمكن العثور عليها في الشكل 1. من خلال توظيف مثل هذه البنية يمكن تحديد قياس CNT المقاومة حزمة والمقاومة الاتصال المعدنية CNT بدقة، كما يتم التحايل التحقيق وسلك المقاومة. المقاومة من حزمة هي مقياس لجودة وكثافة حزمة CNT. من أجل تحديد حزم المقاومة الاتصال أطوال مختلفة يجب أن تقاس.
ويرد SEM صورة نموذجية من CNT نمت في 350 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة مأخوذ من الجزء ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعرض الشكل 1 عرضا عاما للهيكل ملفقة في هذا العمل، والذي كان يستخدم لقياسات المسبار 4 نقاط. كما يتم قياس القدرة من خلال تحقيقات تحمل أي تيار، ويمكن قياس انخفاض محتمل المحدد (V H-V L) على حزمة CNT المركزية واتصالاتها لهذا المعدن. وتستخدم أكبر قطرها حزم CNT في الاتصال طبقة القصدير أسفل من منصات الاتصال، وذلك للحد من المقاومة الكلية للتحقيقات إجبار الحالية وتحقيق أقصى قدر من انخفاض محتمل على حزمة CNT المركزية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم تنفيذ جزء من العمل في JEMSiP_3D المشروع، الذي تموله السلطات العامة في فرنسا وألمانيا والمجر وهولندا والنرويج والسويد، وكذلك من قبل التعهد المشترك للمشروع المشترك للمشروع الوطني للطاقة النووية (ENIAC). يود المؤلفون أن يشكروا موظفي مركز دايمز للتكنولوجيا على دعم المعالجة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| رقاقة Si (100) 4 " | مقاومة خدمة | الدولية: 2-5 م & أوميغا ؛ - سم ، السماكة: 525 & micro ؛ m | |
| هدف Ti-sputter (نقاء 99.995٪) | Praxair | ||
| Al (1٪ Si) - هدف الرش (نقاء 99.999٪)شركة | Praxair | ||
| Co (نقاء 99.95٪) | Kurt J. Lesker | ||
| SPR3012 مقاومة للضوء الإيجابية | Dow Electronic Materials | ||
| MF-322 المطور | Dow Electronic Materials | ||
| HNO3 (99.9٪) | كيماويات | ||
| HNO3< / sub> (69.5٪) KMG | Ultra Pure Chemicals | ||
| HF 0.55٪ | هانيويل | ||
| رباعي هيدروفوران | جي تي بيكر | ||
| أسيتون | سيجما ألدريتش | ||
| ECI3027 مقاومة للضوء الإيجابية | من الألف إلى الياء | ||
| رباعي إيثيل أورثسليكات (TEOS) | Praxair | ||
| N2 (99.9990٪) | Praxair | ||
| O2 (99.9999٪) | Praxair | ||
| CF4 (99.9970٪) | Praxair | ||
| Cl2 (99.9900٪)Praxair | Praxair | ||
| HBr (99.9950٪) | براكسير | ||
| إيه آر (99.9990٪) | براكسير | ||
| C2F6 (99.9990٪) | Praxair | ||
| CHF3 (99.9950٪) | Praxair | ||
| H2 (99.9950٪) | Praxair | ||
| C2H2 ( 99.6000٪) | Praxair | ||
| EVG 120 المغطي / المطور | EVG | ||
| ASML PAS5500/80 waferstepper | ASML | ||
| SPTS & Omega ؛ ميجا 201 البلازما الحفر | SPTS | المستخدمة في Si والنقش المعدني | |
| SPTS & Sigma ؛ igma Sputter Coater | SPTS | ||
| Novellus Concept One PECVD | LAM | ||
| Drytek 384T البلازما الحفر | LAM | تستخدم لحفر الأكسيد | |
| CHA محلول CHA المبخر الشعاع الإلكتروني | CHA | ||
| AIXTRON BlackMagic Pro CVD أداة | AIXTRON | نمو الأنابيب النانوية | |
| الكربونية فيليبس XL50 المجهر الإلكتروني الماسح | FEI | ||
| Tepla 300 | PVA TePla | Resist متجرد البلازما مجفف | |
| الشطف Avenger | Microporcess Technologies Leitz | ||
| MPV-SP مقياس الانعكاس | Leitz | ||
| Renishaw inVia Raman مطياف | Renishaw | ||
| Agilent 4156C محلل طيف المعلمات | Agilent | ||
| محطة مسبار Cascade Microtech | Cascade Microtech |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.