[发明专利]一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在硅基片(1)上制作硅孔(9)；

b.在硅基片(1)表面及硅孔(9)内壁沉积绝缘层(2)；

c.在绝缘层(2)上沉积阻挡层(3)，在阻挡层(3)上沉积催化金属层(4)；

d.刻蚀催化金属层(4)，形成纳米催化金属颗粒；

e.利用纳米催化金属颗粒生长碳纳米材料复合结构层(5)，碳纳米材料复合结构层(5)结构分为两层，上层为水平的多层石墨烯，下层为垂直的碳纳米管阵列；

f.在硅基片(1)上的碳纳米材料复合结构层(5)表面贴干膜，曝光、显影形成干膜层(6)；

g.在硅孔(9)底面和干膜层(6)表面上沉积种子层(7)；

h.在硅孔(9)内填充导电材料(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，所述步骤c中催化金属层(4)采用离子束溅射法或者物理气相沉积法制作，催化金属层(4)材料为钴或者铁。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，所述步骤d中纳米催化颗粒采用等离子体刻蚀法制作，刻蚀气体采用氢气或者氩气。

4.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，所述步骤e中生长碳纳米材料复合结构层(5)采用热化学气相沉积法制作，碳源气体采用甲烷，采用氢气作为保护气体，总气体压力稳定在1kPa。

5.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，所述步骤f中干膜层(6)的孔直径小于硅孔(9)直径。

6.根据权利要求1所述的一种基于碳纳米材料复合结构的三维硅通孔垂直互联方法，其特征在于，所述步骤h中以种子层(7)为引导对硅孔(9)内进行电镀填充导电材料(8)。