CNT integration on different materials suitable for VLSI interconnects

We have succeeded in direct integration of carbon nanotubes (CNTs) for via interconnects using different back contact materials. Highly doped Si and poly Si are used, aiming at the CNT via interconnects directly from source, drain and gate of transistors. In addition, we propose to use aluminum copper alloy (AlCu) as a metal line because of its higher conductivity compared that of copper in very small geometries. The experimental conditions for CNT growth are optimized on these three substrate materials, which are applied for the direct integration in via holes with success. The achieved density in 1 μm via holes is more than 1012cm−2, the highest value reported so far.

RésuméNous présentons l'intégration de nanotubes de carbones (NTC) dans des structures vias submicroniques comportant différents matériaux de contacts inferieurs. Ces matériaux silicium dopé et poly silicium sont représentatifs des connexions sur les électrodes (source drain grille) des transistors. Pour les connections sur métaux dans la partie « backend » du circuit intégré, nous proposons d'utiliser un alliage l'aluminium cuivre (AlCu) qui présente une meilleure conductivité que le cuivre pour des lignes de petites dimensions. Les conditions expérimentales pour la croissance de NTC ont été optimisées sur chacun de ces substrats. La densité de NTC atteinte dans des via d'un μm de diamètre est supérieure à 1012 cm−2, ce qui est la valeur la plus importante publiée à ce jour.