富士通将把无需催化剂的石墨烯形成技术用于LSI布线

富士通将把无需催化剂的石墨烯形成技术用于LSI布线

富士通与日本东北大学和高亮度光科学研究中心共同开发出了不使用催化剂即可形成石墨烯的方法，并进行了将其用于LSI布线的探讨。

　　目前，LSI布线一般采用铜（Cu）。但今后微細化将导致布线的最大电流密度增加，因此22nm工艺以后铜将难以满足要求。虽然在探讨将碳纳米管作为替代材料上有所进展，但用于水平方向的布线时存在问题。

　　此次富士通等开发出无需催化剂形成石墨烯的技术，考虑用于水平方向的布线中。石墨烯的形成采用了日本东北大学开发的“光电子控制等离子CVD”。即利用因照射UV光而从底板中放射出来的光电子，在底板上局部产生等离子的方法。可向底板表面高效供应自由基，因此具有成膜速度快、成膜温度低的特点。

　　具体方法是，采用甲烷（CH4）和氩气（Ar）混合的原料气体，以光电子控制等离子CVD在SiO₂膜上形成100nm的石墨烯。之后，通过LSI加工中使用的普通光刻胶材料和蚀刻方法形成图案，并检测电气特性。另外，由于目前石墨烯的结晶性较低，富士通等将其称为“网状纳米石墨”。

　　富士通等进行了改进，使其可比原来的光电子控制等离子CVD更有效放射光电子，结果形成的网状纳米石墨的电阻率为600μΩ·cm左右。比一般约为40μΩ·cm的石墨电阻率高出一位数以上。今后将施以提高光电子的发生效率等改进，以期进一步降低电阻率。

　　该研究成果的详情将在从2010年6月7日开始于美国旧金山举行的LSI布线技术国际学会“IITC（International Interconnect Technology Conference）”（主页）上发布。另外，该项研究是作为JST/CREST项目的一部分而实施的。