【产通社，12月17日讯】阻碍石墨烯半导体商用的“三座大山”被推倒了！初创公司Destination 2D在CMOS兼容工艺条件下，成功实现了高质量石墨烯的晶圆级合成，开发了工业规模的晶片级沉积工具CoolC GT300，打开了石墨烯入列CMOS工艺的商用大门。

石墨烯半导体被认为是延长摩尔定律寿命的最佳选择，这个薄片状的碳材料提供了优异的导电性和导热性。但沉积石墨烯的高温、与传统CMOS制造不兼容、未掺杂石墨烯片的电荷载流子密度相对较低三大难题犹如“三座大山”，阻碍着石墨烯在半导体产业中的商用。

IEEE论文显示，初创公司Destination 2D采用CMOS兼容工艺，成功实现了高质量石墨烯的晶圆级合成，开发出300摄氏度下将石墨烯互连沉积到硅芯片上的系列技术。Destination 2D开发的这种掺杂石墨烯片，电流密度是铜的100倍。

实际上，Destination 2D并不是唯一一家石墨烯互连公司，台积电和三星也在努力使这项技术达到商用标准，但Destination 2D是唯一一家将石墨烯直接沉积在晶体管芯片顶部的公司，而不是单独生长互连并在事后将它们附着在芯片上。

Destination 2D使用压力辅助直接沉积技术，使用镍作为牺牲金属膜。牺牲膜放置在晶体管芯片的顶部，碳源沉积在顶部。然后，使用大约410到550千帕压力，让碳穿过牺牲金属，并在下面重新组合成干净的多层石墨烯。然后，简单地移除牺牲金属，将石墨烯留在芯片上用于图案化。这种技术在300°C的温度下工作，这一温度足够低，不会损坏下面的晶体管。

石墨烯互连被图案化后，石墨烯层被掺杂以降低电阻率并提高其载流能力。掺杂原子可以不同，例如氯化铁、溴和锂。一旦植入，掺杂剂就会向石墨烯片提供电子(或其材料中的对应物，电子空穴)，从而允许更高的电流密度。

不像铜，这种技术很有前途。随着石墨烯互连的缩小，它们的载流能力提高了，因为线径更细时嵌入技术更有效，使该技术在未来能支持许多代半导体技术的发展。

除了芯片级石墨烯互连技术，Destination 2D还为晶圆厂开发了工业规模的晶片级沉积工具CoolC GT300，希望通过合作将这些前沿CMOS工艺技术投入批量生产中。

查询进一步信息，请访问官方网站
http://spectrum.ieee.org/graphene-semiconductor-2670398194。（Robin Zhang，产通数造）