本文中，作者通過(guò)在Cu互連層上直接合成石墨烯，來(lái)制備Cu-石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)互連層，從而提高了其性能。采用常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)方法，在400°C下，以液態(tài)苯或吡啶為源，在銅互連圖上合成了多層石墨烯薄膜。與純Cu互連相比，石墨烯封蓋的Cu互連表現(xiàn)出更低的電阻率，更高的擊穿電流密度和更高的可靠性。此外，通過(guò)摻雜來(lái)增加石墨烯的載流子密度，從而在3 MA cm
-2的連續(xù)直流應(yīng)力，100°C，平均失效時(shí)間大于106 s的情況下，大大提高了石墨烯覆蓋互連的可靠性。此外，石墨烯封端的銅異質(zhì)結(jié)構(gòu)，即使是鑲嵌結(jié)構(gòu)中也表現(xiàn)出增強(qiáng)的電性能和可靠性，這表明與諸如CMOS后端（BEOL）中的下一代互連材料之類的實(shí)際應(yīng)用兼容。
Fig. 1 石墨烯封裝銅互連的特性。
Fig. 2 銅互連上的N摻雜石墨烯的特性。
Fig. 3 石墨烯封端的銅異質(zhì)結(jié)構(gòu)的互連性能.
Fig. 4銅-石墨烯互聯(lián)的特性。
相關(guān)研究成果于2021年由韓國(guó)光子學(xué)技術(shù)研究所Myungwoo Son第一作者，發(fā)表在npj 2D Materials and Applications（https://doi.org/10.1038/s41699-021-00216-1）上。原文：Copper-graphene heterostructure for back-end-of-line compatible high-performance interconnects。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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