CN105097575B - 碳纳米管三维互连的形成方法 - Google Patents
碳纳米管三维互连的形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105097575B CN105097575B CN201510400979.6A CN201510400979A CN105097575B CN 105097575 B CN105097575 B CN 105097575B CN 201510400979 A CN201510400979 A CN 201510400979A CN 105097575 B CN105097575 B CN 105097575B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disk
- cnt
- auxiliary
- groove
- dimensional interconnection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明提出一种碳纳米管三维互连的形成方法,包括以下步骤:在器件圆片上刻蚀通孔,在辅助圆片正面的部分区域刻蚀凹槽;在辅助圆片的正面沉积热红外吸收材料,并在辅助圆片的凹槽内沉积生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,其中,红外热吸收材料至少覆盖凹槽内需要生长碳纳米管区域的表面;将器件圆片和辅助圆片进行对接,以将器件圆片和辅助圆片结合为一体;采用激光器对凹槽内对应器件圆片上需要生长碳纳米管的区域进行局部加热,并通入反应气体,以在凹槽的加热位置生长碳纳米管,并使碳纳米管进入器件圆片的通孔内以形成以碳纳米管为导体的三维互连。本发明的方法能够避免碳纳米管生长过程中高温对器件圆片上电路和器件的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及微电子集成封装技术领域,特别涉及一种碳纳米管三维互连的形成方法。
背景技术
三维集成是一个具有广阔发展前景的技术。通过在不同的芯片上制造不同的器件,然后利用键合技术将多层芯片三维集成,可以实现包括处理器、存储器、模拟电路、RF模块,以及微电子机械***和传感器的异质芯片集成,获得多功能的复杂***。随着集成电路特征尺寸减小越来越困难、成本越来越高,甚至有观点认为三维集成技术是集成电路领域在不需要特征尺寸不断减小而仍旧能够保持摩尔定律发展的最可行技术。三维互连用于三维集成的多层芯片之间的电连接,是三维集成最核心的技术之一。目前主流的三维互连技术是在硅衬底上刻蚀深度为几十微米至几百微米的盲孔,在盲孔内沉积绝缘层二氧化硅、扩散阻挡层TiW和铜种子层,然后利用铜电镀技术填充盲孔实现三维互连。三维互连的导体材料采用铜电镀形成的铜柱,铜具有可电镀性强、适合批量生产、电阻率低等优点。
然而,以铜柱作为导体的三维互连也存在很多缺点。首先,铜的热应力问题。铜的热膨胀系数约为17ppm,硅的热膨胀系数为2.5ppm,二氧化硅热膨胀系数为0.5ppm。三维集成***工作时,铜的热膨胀系数与环绕铜柱的二氧化硅和硅衬底相比失配严重,导致铜柱、二氧化硅绝缘层和硅衬底都存在巨大的应力,影响***的可靠性和晶体管性能。第二,铜电镀后自身存在较大的残余应力,引起应力迁移。这种应力迁移必然会影响三维互连的可靠性。第三,三维互连尺寸的减小会导致互连线的电流密度会不断增加。电流密度的增加会加剧导体内部电子与离子的动量交换造成材料内部的质量迁移,造成铜柱的电迁移,使铜柱内部空洞的产生,引起材料的电阻变化,导致材料不同截面处电流密度变化。
为了解决上述问题,近年来出现了在通孔内部填充碳纳米管,以碳纳米管作为导体的三维互连技术。碳纳米管中的碳-碳键是通过sp2杂化形成的σ键,键能极强,因此碳纳米管化学性质稳定性、沿轴向方向表现出极强的力学性能。弹性模量为1.7~3.6TPa,约为钢的5到30倍,抗拉强度高于100GPa,是钢的100倍。碳纳米管沿轴向具有极好的导热性,与金属等的导热机理不同,碳纳米管这种良好一维导热性取决于声子的平均自由程,由于碳纳米管的声子平均自由程大,其热导率很高,可达2000W/mK~5800W/mK,远超过导热性能最好的金刚石(热导率为2000W/mK)。另外,金属性的碳纳米管是电的良导体,最大承载电流密度超过109,是铜的100倍以上。同时,碳纳米管的热膨胀系数只有0.4ppm,与二氧化硅基本相同,与硅接近。这些优异的特性,使碳纳米管作为三维互连导体具有远超过铜的优点。
近年来,很多研究机构探索了碳纳米管三维互连的实现方法。日本的相关技术中采用化学气相沉积(CVD)在450℃下实现了碳纳米管三维互连,但所采用的温度低,生成的碳纳米管密度很低,互连线电阻很大。法国的相关技术中也通过CVD法在580℃实现了碳纳米管的平面互连。剑桥大学的相关技术中,在深宽比为5到10的TSV结构中采用CVD法实现碳纳米管的三维互连,碳纳米管的生长温度为650℃。瑞典的Chalms理工大学的相关技术中采用CVD发在700℃实现了碳纳米管三维互连。Johan Liu等还提出了一种基于碳纳米管转移的TSV互连实现形式,实现TSV互连与衬底的键合。新加坡的Ting Xu等也采用CVD的方法700℃下在深100μm宽30-60μm的TSV结构中实现了互连,K.Ghosh等在高温下也实现了碳纳米管的互连,其TSV结构仅为深10μm宽2.5μm,这对于三维集成而言其尺寸远远不够。
尽管上述工作取得了进展,碳纳米管的生长还是需要将器件整个结构置于高温中。为了实现理想的碳纳米管性能,碳纳米管生长所需要的温度通常需要超过650℃。但是当温度超过450℃时,高温会破坏已有的CMOS电路,而温度低于450℃的CMOS安全线以下,所生长的碳纳米管性能很差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提供一种碳纳米管三维互连的形成方法,该方法能够避免碳纳米管生长过程中高温对器件圆片上电路和器件的损坏。
为了实现上述目的,本发明的实施例提出了一种碳纳米管三维互连的形成方法,包括以下步骤:选取待加工的器件圆片及相应的辅助圆片,在所述器件圆片上刻蚀通孔,在所述辅助圆片正面的部分区域刻蚀凹槽,其中,所述通孔贯穿所述器件圆片的厚度,所述凹槽的表面低于所述辅助圆片的表面;在所述辅助圆片的正面沉积热红外吸收材料,并在所述辅助圆片的凹槽内沉积生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,其中,所述红外热吸收材料至少覆盖所述凹槽内需要生长碳纳米管区域的表面;将所述器件圆片和辅助圆片进行对接,以将所述器件圆片和辅助圆片结合为一体,其中,结合后的所述器件圆片和所述辅助圆片的凹槽之间形成一个缝隙;采用激光器对所述凹槽内对应所述器件圆片上需要生长碳纳米管的区域进行局部加热,并通入反应气体,以在所述凹槽的加热位置生长碳纳米管,并使所述碳纳米管进入所述器件圆片的通孔内以形成以所述碳纳米管为导体的三维互连。
根据本发明实施例的碳纳米管三维互连的形成方法,在器件圆片刻蚀通孔,在辅助圆片刻蚀凹槽,并在辅助圆片表面沉积红外热吸收材料和生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,并将器件圆片与辅助圆片对准并结合为一体,利用激光加热辅助圆片的凹槽,通入反应气体后在凹槽表面生长碳纳米管,并使碳纳米管进入器件圆片的通孔形成以碳纳米管为导体的三维互连。该方法利用非接触激光局部加热,能够避免碳纳米管生长过程中高温对器件圆片上电路和器件的损坏。
另外,根据本发明上述实施例的碳纳米管三维互连的形成方法还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,所述辅助圆片的凹槽内带有凸台,所述凸台的高度低于所述辅助圆片未刻蚀区域的高度。
在一些示例中,所述凸台的位置与所述器件圆片的通孔的位置对应。
在一些示例中,还包括:在所述辅助圆片的凹槽内不生长碳纳米管的位置处刻蚀贯穿所述辅助圆片厚度的通孔。
在一些示例中,将所述器件圆片和辅助圆片结合为一体的方法为采用高分子材料或金属作为键合层的键合技术。
在一些示例中,所述红外热吸收材料为二氧化硅或氮化硅薄膜。
在一些示例中,所述局部加热的方法为采用激光器从所述辅助圆片的背面加热所述辅助圆片的凹槽。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的碳纳米管三维互连的形成方法的流程图;
图2是根据本发明实施例1的器件圆片的示意图;
图3是根据本发明实施例1的辅助圆片的示意图;
图4是根据本发明实施例1的器件圆片制造通孔后的示意图;
图5是根据本发明实施例2的辅助圆片刻蚀凹槽、沉积红外热吸收材料及生长碳纳米管的催化剂薄膜的示意图;
图6是根据本发明实施例1的器件圆片与辅助圆片键合后的结构示意图;
图7是根据本发明实施例1的碳纳米管生长过程示意图;
图8是根据本发明实施例2的带有凸台的辅助圆片的结构示意图;
图9是根据本发明实施例2的带有凸台的辅助圆片沉积红外热吸收材料和碳纳米管生长催化剂薄膜后的示意图;
图10是根据本发明实施例2的将辅助圆片与器件圆片结合后的示意图;
图11是根据本发明实施例2的碳纳米管的生长过程示意图;
图12是根据本发明实施例3的带有凹槽和通孔的辅助圆片的示意图;以及
图13是根据本发明实施例3的带有通孔的辅助圆片生长碳纳米管的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的碳纳米管三维互连的形成方法。
图1是根据本发明一个实施例的碳纳米管三维互连的形成方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101:选取待加工的器件圆片及相应的辅助圆片,在器件圆片上刻蚀通孔,在辅助圆片正面的部分区域刻蚀凹槽,其中,通孔贯穿器件圆片的厚度,凹槽的表面低于辅助圆片的表面。换言之,即首先选取需要制造碳纳米管三维互连的器件圆片和辅助圆片,通常器件圆片在制造三维互连以前已经完成集成电路(如CMOS电路)的制造,或已经完成CMOS电路的前道工艺晶体管的制造,但是还没有完成后道工艺金属互连的制造。
步骤S102:在辅助圆片的正面沉积热红外吸收材料,并在辅助圆片的凹槽内(红外热吸收材料上方)沉积生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,其中,红外热吸收材料至少覆盖凹槽内需要生长碳纳米管区域的表面。其中,在本发明的一个实施例中,红外热吸收材料例如为二氧化硅或氮化硅薄膜。
步骤S103:将器件圆片和辅助圆片进行对接,以将器件圆片和辅助圆片结合为一体,结合后的辅助圆片的凹槽与器件圆片之间形成一个缝隙。换言之,即将辅助圆片与器件圆片对准后固定为一体,使二者之间不能相对运动,并且二者在凹槽位置没有直接接触。在本发明的一个实施例中,例如采用高分子材料或金属作为键合层的键合技术将器件圆片和辅助圆片结合为一体。
在本发明的一个实施例中,辅助圆片的凹槽内例如带有凸台,凸台的高度低于辅助圆片未刻蚀区域的高度,使键合后辅助圆片的凸台表面不接触器件圆片表面。更为具体地,辅助圆片凹槽内凸台的位置与器件圆片通孔的位置对应。
步骤S104:将固定在一起的器件圆片和辅助圆片放入化学气相沉积的腔体内,采用激光器对凹槽内对应器件圆片上需要生长碳纳米管的区域进行局部加热,使其达到生长碳纳米管所需要的温度,并通入生长碳纳米管所需的反应气体,以在凹槽的加热位置生长碳纳米管,并使碳纳米管进入器件圆片的通孔内,并穿出通孔或达到通孔的部分高度,以形成以碳纳米管为导体的三维互连。其中,在本发明的一个实施例中,例如,对凹槽内对应器件圆片上需要生长碳纳米管的区域进行局部加热的方法为采用激光器从辅助圆片的背面加热辅助圆片的凹槽,以使对应器件圆片通孔的位置被加热到生长碳纳米管所需要的温度。
进一步地,在本发明的一个实施例中,该方法还包括:在辅助圆片的凹槽区域内不生长碳纳米管的位置处刻蚀贯穿辅助圆片厚度的通孔。
综上,通过激光加热,凹槽内对应器件圆片通孔的位置被加热到很高的温度形成高温区(如800℃),满足碳纳米管生长的要求,碳纳米管在加热的高温区生长。通过控制催化剂的形态、气体流量和腔室压强,碳纳米管垂直于凹槽表面生长为顺排的碳纳米管阵列,继续生长后进入器件圆片的通孔形成碳纳米管三维互连。由于凹槽被加热的区域不直接与器件圆片接触,因此高温区的温度只能通过辐射传导到器件圆片,这种辐射效率很低,因此器件圆片的温度低于450℃,不破坏器件圆片的CMOS电路。另外,由于激光光斑很小,对凹槽的加热是局部的,通过辅助圆片两侧传递给器件圆片的热量也很少,因此器件圆片与辅助圆片接触的区域的温度也不超过450℃。
因此,本发明实施例的方法的优点是利用激光局部加热辅助圆片,并通过辅助圆片与器件圆片之间设置的间隙,避免了将整个器件圆片加热,从而避免了对器件圆片上CMOS电路的破坏。
为了便于更好的理解本发明,以下结合附图2-13,以具体的实施例来对本发明上述实施例的碳纳米管三维互连的形成方法做进一步具体描述。在该实施例中,分别以带有凹槽的辅助圆片、带有凸台的辅助圆片和带有通孔的辅助圆片为例,分别说明说明本发明实施例的碳纳米管三维互连的形成方法的具体流程。
实施例1
在该实施例中,利用带有凹槽的辅助圆片形成碳纳米管三维互连。
具体地说,图2和图3分别展示了本实施例的器件圆片和辅助圆片。图2中100是带有CMOS电路的器件圆片,其中100是圆片的衬底,101是电路的表面绝缘和钝化层,102是电路的晶体管,103是电路晶体管的金属互连线。图3中200是辅助圆片,辅助圆片可以是但不限于硅圆片。
如图4所示,在器件圆片上制造通孔104。制造通孔的优选技术为反应离子深刻蚀(DRIE)技术,也可以采用激光加工技术。然后利用化学气相沉积(CVD)技术在通孔侧壁沉积绝缘层105,绝缘层105的优选材料为二氧化硅,优选厚度为200~1000nm。二氧化硅绝缘层105应覆盖通孔的整个侧壁。
如图5所示,在辅助圆片200的表面制造凹槽201。制造凹槽201的优选技术为反应离子深刻蚀技术,也可以采用氢氧化钾(KOH)刻蚀技术。在该实施例中,凹槽201深度的优选值为2~10μm。在辅助圆片200的表面利用CVD技术沉积红外热吸收层202(红外热吸收材料),红外热吸收层202的优选材料为氮化硅和二氧化硅,优选厚度为2.5μm。然后在辅助圆片200的表面利用溅射技术沉积生长碳纳米管所需要的催化剂薄膜203,催化剂203的优选材料为铁(Fe),优选厚度为4~10nm。
如图6所示,将器件圆片100与辅助圆片200对准后结合为一体。将二者结合的优选技术是键合技术,键合优选的键合材料为高分子材料。优选的键合高分子材料包括WaferBond、苯并环丁烯(BCB)或聚酰亚胺(PI)等,键合层205的厚度优选值为1~5μm。键合也可以采用低熔点金属,如锡(Sn)。
如图7所示,将键合后的器件圆片100和辅助圆片200放入CVD腔体内并抽真空,利用激光300对凹槽201的局部进行加热,然后通入生长碳纳米管所需要的气体,生长碳纳米管106。激光加热优选从辅助圆片200的背面加热,激光的优选波长为10.6μm,优选功率为10~20W,优选生长温度为750~800℃。生长碳纳米管的优选气体为甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、二甲苯(C6H4(CH3)2),载气优选气体为氩气(Ar),还原气体优选氢气(H2)或氨气(NH3)。碳纳米管的生长速度与加热温度、气体种类、流量等参数有关,优选生长速度为10μm/min。激光加热生长碳纳米管为串行方式,生长完一个三维互连后,移动激光或圆片到下一个位置继续生长。全部生长完毕后去除辅助圆片。
实施例2
在该实施例中,利用带有凸台的辅助圆片形成碳纳米管的三维互连。
具体地说,实施例2所采用的器件圆片和辅助圆片和实施例1相同,如图2和图3所示,并仍采用同于图4所示的方法在器件圆片100上制造通孔104和绝缘层105。
如图8所示,在辅助圆片200表面制造带有凸台204的凹槽201。在该实施例中,制造凸台204和凹槽201的优选方法为DRIE技术,采用两次刻蚀方法,首先用掩膜材料如光刻胶遮挡凸台204的位置,对凹槽201进行刻蚀一半的深度。然后去掉光刻胶,同时刻蚀凸台204和凹槽201,刻蚀到目标深度。凸台204表面与辅助圆片200表面的高度差优选值为2~5μm,凸台204表面与凹槽201表面的高度差优选值为10~100μm。利用类似实施例1的方法,在辅助圆片200表面沉积红外热吸收层202和生长碳纳米管所需要的催化剂层203。
如图9所示,利用类似实施例1的方法,将器件圆片100与辅助圆片200对准并结合以实现固定。
如图10所示,利用类似实施例1的方法,采用激光对凸台204加热生长碳纳米管。由于凸台204与辅助圆片200的热传导路径进一步被缩小,所需的激光加热功率进一步降低,优选激光功率为5~10W。
如图11所示,采用类似实施例1的方法,将键合后的器件圆片100和辅助圆片200放入CVD腔体内并抽真空,利用长波红外激光器300对凹槽201的局部进行加热,然后通入生长碳纳米管所需要的气体,生长碳纳米管106。
实施例3
在该实施例中,利用带有通孔的辅助圆片形成碳纳米管的三维互连。
具体地说,实施例3所采用的器件圆片和辅助圆片和实施例1相同,如图2和图3所示,并仍采用图4所示的方法在器件圆片100上制造通孔104和绝缘层105。
如图12所示,利用DRIE技术,在辅助圆片200上分别刻蚀凹槽201和通孔206,并利用CVD技术从辅助圆片200的正面分别沉积红外热吸收层202和生长碳纳米管的催化剂层203。通孔206的大小和位置根据器件圆片100上的通孔104的位置决定,辅助圆片200上的通孔206要避免与器件圆片100上的通孔104相对。通孔206的优选直径为50~500μm。
利用类似实施例1中的对准和键合技术,将器件圆片100和辅助圆片200键合为一体。
如图13所示,利用类似实施例1中的方法,采用激光加热在辅助圆片200的凹槽201表面生长碳纳米管并进入到器件圆片100的通孔104内。由于辅助圆片200上的通孔206促进了腔室内碳纳米管生长气体想凹槽201内的输运,有助于提高碳纳米管的生长速度。
综上,根据本发明实施例的碳纳米管三维互连的形成方法,在器件圆片刻蚀通孔,在辅助圆片刻蚀凹槽,并在辅助圆片表面沉积红外热吸收材料和生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,并将器件圆片与辅助圆片对准并结合为一体,利用激光加热辅助圆片的凹槽,通入反应气体后在凹槽表面生长碳纳米管,并使碳纳米管进入器件圆片的通孔形成以碳纳米管为导体的三维互连。该方法利用非接触激光局部加热,能够避免碳纳米管生长过程中高温对器件圆片上电路和器件的损坏。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,包括以下步骤:
选取待加工的器件圆片及相应的辅助圆片,在所述器件圆片上刻蚀通孔,在所述辅助圆片正面的部分区域刻蚀凹槽,其中,所述通孔沿器件圆片的厚度方向贯穿所述器件圆片,所述凹槽的表面低于所述辅助圆片的表面;
在所述辅助圆片的正面沉积红外热吸收材料,并在所述辅助圆片的凹槽内沉积生长碳纳米管所需的催化剂薄膜,其中,所述红外热吸收材料至少覆盖所述凹槽内需要生长碳纳米管区域的表面;
将所述器件圆片和辅助圆片进行对接,以将所述器件圆片和辅助圆片结合为一体,其中,结合后的所述器件圆片和所述辅助圆片的凹槽之间形成一个缝隙;
采用激光器对所述凹槽内对应所述器件圆片上需要生长碳纳米管的区域进行局部加热,并通入反应气体,以在所述凹槽的加热位置生长碳纳米管,并使所述碳纳米管进入所述器件圆片的通孔内以形成以所述碳纳米管为导体的三维互连。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,其中,所述辅助圆片的凹槽内带有凸台,所述凸台的高度低于所述辅助圆片未刻蚀区域的高度。
3.根据权利要求2所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,所述凸台的位置与所述器件圆片的通孔的位置对应。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,还包括:
在所述辅助圆片的凹槽内不生长碳纳米管的位置处刻蚀贯穿所述辅助圆片厚度的通孔。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,将所述器件圆片和辅助圆片结合为一体的方法为采用高分子材料或金属作为键合层的键合技术。
6.根据权利要求1所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,所述红外热吸收材料为二氧化硅或氮化硅薄膜。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管三维互连的形成方法,其特征在于,所述局部加热的方法为采用激光器从所述辅助圆片的背面加热所述辅助圆片的凹槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510400979.6A CN105097575B (zh) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | 碳纳米管三维互连的形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510400979.6A CN105097575B (zh) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | 碳纳米管三维互连的形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105097575A CN105097575A (zh) | 2015-11-25 |
CN105097575B true CN105097575B (zh) | 2018-01-12 |
Family
ID=54577716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510400979.6A Active CN105097575B (zh) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | 碳纳米管三维互连的形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105097575B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105522278B (zh) * | 2016-01-09 | 2017-06-06 | 长春理工大学 | 激光透光栅毛坯玻璃基底辅助机械刻划装置及方法 |
US11136666B2 (en) | 2018-08-30 | 2021-10-05 | University Of Kentucky Research Foundation | Ordered nanotubes on a two-dimensional substrate consisting of different material properties |
CN110648962A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-03 | 浙江集迈科微电子有限公司 | 一种弯管互联金属填充方法 |
CN114703536B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-12-05 | 南京大学 | 一种微区电镀装置及其在制备声表面波声子晶体中的应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102683265A (zh) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | 中国科学院微电子研究所 | 一种将碳纳米管束填充到硅转接板的硅穿孔中的方法 |
CN103280435A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-09-04 | 上海大学 | 实现高密度硅通孔互联的微电子芯片及其制造方法 |
CN103456679A (zh) * | 2012-06-05 | 2013-12-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 互连结构及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100652410B1 (ko) * | 2005-05-07 | 2006-12-01 | 삼성전자주식회사 | 탄소나노튜브의 전기역학적 특성을 이용한 나노 반도체스위치소자 및 그의 제조방법과 탄소나노튜브의 전기역학적특성을 이용한 메모리소자 및 그의 구동방법 |
-
2015
- 2015-07-09 CN CN201510400979.6A patent/CN105097575B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102683265A (zh) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | 中国科学院微电子研究所 | 一种将碳纳米管束填充到硅转接板的硅穿孔中的方法 |
CN103456679A (zh) * | 2012-06-05 | 2013-12-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 互连结构及其制造方法 |
CN103280435A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-09-04 | 上海大学 | 实现高密度硅通孔互联的微电子芯片及其制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Localized Synthesis of Carbon Nanotube Films on Suspended Microstructures by Laser-Assisted Chemical Vapor Depositon;Yuanchao Li;《IEEE Transactions on nanotechnology》;20130531;第12卷(第3期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105097575A (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105097575B (zh) | 碳纳米管三维互连的形成方法 | |
EP3391409B1 (en) | Increased contact alignment tolerance for direct bonding | |
CN102070120B (zh) | 用于微电子***级封装的高密度转接板的制备方法 | |
CN102270603B (zh) | 一种硅通孔互连结构的制作方法 | |
US8987137B2 (en) | Method of fabrication of through-substrate vias | |
JP5857792B2 (ja) | 熱電デバイスおよびその製造方法 | |
CN102437110B (zh) | 一种石墨烯垂直互连结构的制作方法 | |
TWI509713B (zh) | 形成結合的半導體結構之方法及用該方法所形成之半導體結構 | |
CN104617060B (zh) | 带有冷却特征的低轮廓传感器封装和制造其的方法 | |
CN100442545C (zh) | 一种量子阱红外探测器焦平面的制备方法 | |
CN102208363A (zh) | 一种形成穿透硅通孔的方法 | |
CN102569181B (zh) | 一种碳纳米管束垂直互连的制作方法 | |
CN116130436B (zh) | 集成多孔微流道散热结构阵列的封装结构及其制备方法 | |
CN105405838A (zh) | 一种新型tsv转接板及制作方法 | |
CN104952789A (zh) | 一种含高深宽比tsv的转接板的制作方法 | |
CN109243974A (zh) | 一种减小晶圆键合对准偏差的方法 | |
CN104900585A (zh) | 一种垂直互连侧壁绝缘层的制作方法 | |
CN111508913A (zh) | 一种基于硅通孔的大功率芯片背面散热方法 | |
TW201230260A (en) | Package carrier and manufacturing method thereof | |
Enquist et al. | Advanced direct bond technology | |
CN109411433B (zh) | 一种屏蔽差分多比特硅通孔结构及其制备方法 | |
CN102412193A (zh) | 硅通孔填充方法 | |
CN114709324A (zh) | 一种高可靠性热电制冷片及其封装方法 | |
CN112340694B (zh) | 一种用于氮化镓功放芯片的玻璃微流道散热器制备方法 | |
WO2014067288A1 (zh) | 一种圆片级穿硅通孔tsv的制作方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |