韩国光子学技术研究所Myungwoo Son第一作者--用于后端兼容的高性能互连铜-石墨烯异质结构

本文中，作者通过在Cu互连层上直接合成石墨烯，来制备Cu-石墨烯异质结构互连层，从而提高了其性能。采用常压化学气相沉积(APCVD)方法，在400°C下，以液态苯或吡啶为源，在铜互连图上合成了多层石墨烯薄膜。与纯Cu互连相比，石墨烯封盖的Cu互连表现出更低的电阻率，更高的击穿电流密度和更高的可靠性。此外，通过掺杂来增加石墨烯的载流子密度，从而在3 MA cm^-2的连续直流应力，100°C，平均失效时间大于106 s的情况下，大大提高了石墨烯覆盖互连的可靠性。此外，石墨烯封端的铜异质结构，即使是镶嵌结构中也表现出增强的电性能和可靠性，这表明与诸如CMOS后端（BEOL）中的下一代互连材料之类的实际应用兼容。

Fig. 1 石墨烯封装铜互连的特性。

Fig. 2 铜互连上的N掺杂石墨烯的特性。

Fig. 3 石墨烯封端的铜异质结构的互连性能.

Fig. 4铜-石墨烯互联的特性。