纳米管半导体器件和确定性纳米制造方法

申请号 CN201180076090.7 申请日 2011-12-27 公开(公告)号 CN104011850B 公开(公告)日 2017-07-18
申请人 英特尔公司; 发明人 L·D·王; S·B·克伦德宁; D·J·米夏拉克;
摘要 本 发明 的 实施例 提供了采用 碳 纳米管 (CNT)的晶体管结构和互连结构。本发明的其它实施例提供了制造采用 碳纳米管 的晶体管结构和互连结构的方法。根据本发明的实施例的确定性纳米制造技术能够提供有效率的路线,用于例如随机逻辑和存储 电路 应用中使用的晶体管和互连结构的大规模制造。
权利要求

1.一种半导体器件,包括:
具有表面的衬底,
设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合构成的组中的第二物质,
纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及
源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的所述第二端接触。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述第一金属选自由金、、钴、镍、钯、铂及其组合所构成的组中。
3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述组装区域还包括第二金属,所述第二金属与所述第一金属不同并选自由镍和钴所构成的组中。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述衬底还包括栅极电介质区域和栅电极区域,其中所述栅极电介质区域紧邻所述多个碳纳米管,且所述栅极电介质区域处于所述多个碳纳米管和所述栅电极区域之间。
5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中栅极电介质材料设置在所述碳纳米管上,而栅电极设置在所述栅极电介质材料上。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述纳米管是单壁半导电碳纳米管。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,其中光可图案化低k电介质材料设置在所述碳纳米管上。
8.一种半导体器件,包括:
具有表面的衬底,
在所述衬底表面上的组装区域阵列,其中所述阵列包括至少两列组装区域,其中一列组装区域包括至少两个组装区域,其中第一列组装区域与第二列组装区域分开第一距离,其中在一列内的组装区域与最近的紧邻组装区域分开第二距离,且其中所述第一距离与所述第二距离不同,
至少两个碳纳米管,其中第一碳纳米管和第二碳纳米管具有端部,其中所述第一碳纳米管的第一端与所述第一列中的第一组装区域接触,而所述第一碳纳米管的第二端与所述第二列中的第二紧邻组装区域接触,且其中第二碳纳米管的第一端与所述第一列中的第三组装区域接触,而所述第二碳纳米管的第二端与所述第二列中的第四紧邻组装区域接触,以及
源极区域和漏极区域,其中第一源极区域与所述第一碳纳米管的第一端接触,第二源极区域与所述第二碳纳米管的第一端接触,第一漏极区域与所述第一碳纳米管的第二端接触,且第二漏极区域与所述第二碳纳米管的第二端接触。
9.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述组装区域包括多晶或掺杂多晶硅以及碳、氮和
10.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述组装区域包括金属和选自由硫、氮及其组合所构成的组中的第二物质。
11.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述组装区域包括选自由金、银、铜、钴、镍、钯、铂及其组合所构成的组中的第一金属。
12.根据权利要求11所述的半导体器件,其中所述组装区域包括第二金属,所述第二金属与所述第一金属不同,并选自由镍和钴所构成的组中。
13.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述衬底还包括第一栅极电介质区域和第二栅极电介质区域以及第一栅电极区域和第二栅电极区域,其中所述第一栅极电介质区域紧邻所述第一碳纳米管,所述第二栅极电介质区域紧邻所述第二碳纳米管,所述第一栅极电介质区域处于所述第一碳纳米管和所述第一栅电极区域之间,而所述第二栅极电介质区域处于所述第二碳纳米管和所述第二栅电极区域之间。
14.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述碳纳米管是单壁半导电碳纳米管。
15.根据权利要求8所述的半导体器件,其中栅极电介质材料设置在所述第一碳纳米管和所述第二碳纳米管上,而栅电极设置在所述栅极电介质材料上。
16.根据权利要求8所述的半导体器件,其中光可图案化低k电介质材料设置在所述碳纳米管上。
17.一种半导体器件,包括
具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,
在所述电介质材料中的过孔,
设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合构成的组中的第二物质,
至少一个碳纳米管,其中所述至少一个碳纳米管具有端部,其中所述至少一个碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的所述第一端相对的第二端,
导电区域,其设置在所述过孔的第二端,并与所述碳纳米管电接触。
18.根据权利要求17所述的半导体器件,其中所述至少一个碳纳米管是一束碳纳米管。
19.根据权利要求17所述的半导体器件,其中所述第一金属选自由金、银、铜、钴、镍、钯、铂及其组合所构成的组中。
20.根据权利要求19所述的半导体器件,其中所述组装区域包括选自由镍和钴所构成的组中的第二金属。
21.根据权利要求17所述的半导体器件,其中所述至少一个碳纳米管是单壁金属质碳纳米管。
22.根据权利要求17所述的半导体器件,还包括在所述导电区域和所述碳纳米管之间的衬层。
23.一种计算设备,包括:
母板,
安装在所述母板上的通信芯片,以及
安装在所述母板上的处理器,所述处理器包括晶体管,所述晶体管包括:
具有表面的衬底,
设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合所构成的组中的第二物质,
碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及
源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的第二端接触。
24.根据权利要求23所述的设备,其中所述第一金属选自由金、银、铜、钴、镍、钯、铂及其组合所构成的组中。
25.根据权利要求24所述的设备,其中所述组装区域还包括第二金属,所述第二金属与所述第一金属不同,且选自由镍和钴所构成的组中。
26.根据权利要求23所述的设备,其中栅极电介质材料设置在所述碳纳米管上,并且栅电极设置在所述栅极电介质材料上。
27.根据权利要求23所述的设备,其中光可图案化低k电介质材料设置在所述碳纳米管上。
28.一种计算设备,包括:
母板,
安装在所述母板上的通信芯片,以及
安装在所述母板上的处理器,所述处理器包括晶体管,所述晶体管包括:
具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,
在所述电介质材料中的过孔,
设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合所构成的组中的第二物质,
至少一个碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,其中所述碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的第一端相对的第二端,
导电区域,其与所述碳纳米管电接触,且设置在所述过孔的第二端。
29.根据权利要求28所述的设备,其中所述至少一个碳纳米管是一束碳纳米管。
30.根据权利要求28所述的设备,其中所述第一金属选自由金、银、铜、钴、镍、钯、铂及其组合所构成的组中。
31.根据权利要求30所述的设备,其中所述组装区域还包括第二金属,所述第二金属与所述第一金属不同,且选自由镍和钴所构成的组中。
32.一种形成碳纳米管的阵列的方法,包括:
提供衬底,所述衬底具有表面和在衬底表面上的组装区域的阵列,其中所述阵列包括至少两列组装区域,其中一列组装区域包括至少两个组装区域,其中第一列组装区域与第二列组装区域分开第一距离,其中在一列内的组装区域与最近的紧邻组装区域分开第二距离,且其中所述第一距离小于所述第二距离,
向所述衬底表面涂布端部官能化的碳纳米管,其中在允许所述端部官能化的碳纳米管在所述第一列中的组装区域和所述第二列中的紧邻组装区域之间形成桥接结构的条件下,所述端部官能化的碳纳米管能够桥接在所述第一列中的组装区域和所述第二列中的紧邻组装区域之间,但不能桥接在所述第一列中的两个紧邻组装区域或所述第二列中的两个紧邻组装区域之间,
将桥接的端部官能化的碳纳米管附着于所述组装区域,以及
去除未附着的任何端部官能化的碳纳米管。
33.根据权利要求32所述的方法,还包括向所述衬底表面上沉积光可图案化低k电介质材料,对所述光可图案化低k电介质材料进行图案化,并去除在不希望区域中的所述光可图案化低k电介质材料,其中所得的图案化光可图案化低k电介质材料覆盖桥接在所述第一列中的组装区域和所述第二列中的紧邻组装区域之间的端部官能化的碳纳米管,并去除没有被图案化的光可图案化低k电介质材料覆盖的任何端部官能化的碳纳米管。
34.根据权利要求32所述的方法,其中所述组装区域包括选自由金、银、铜、钴、镍、钯、铂及其组合构成的组中的金属。
35.根据权利要求32所述的方法,其中所述组装区域包括多晶硅或掺杂多晶硅。
36.根据权利要求32所述的方法,其中利用胺基使所述端部官能化的碳纳米管官能化。
37.根据权利要求32所述的方法,其中利用Ni3S2、NiS2或Co9S8使所述端部官能化的碳纳米管官能化。
38.一种半导体器件,包括:
具有表面的衬底,
设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括多晶硅或掺杂多晶硅以及碳、氮和氧,
碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及
源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的第二端接触。
39.根据权利要求38所述的半导体器件,其中所述衬底还包括栅极电介质区域和栅电极区域,其中所述栅极电介质区域紧邻所述多个碳纳米管,且所述栅极电介质区域处于所述多个碳纳米管和所述栅电极区域之间。
40.根据权利要求38所述的半导体器件,其中栅极电介质材料设置在所述碳纳米管上,而栅电极设置在所述栅极电介质材料上。
41.根据权利要求38所述的半导体器件,其中所述碳纳米管是单壁半导电碳纳米管。
42.根据权利要求38所述的半导体器件,其中光可图案化低k电介质材料设置在所述碳纳米管上。
43.一种半导体器件,包括:
具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,
在所述电介质材料中的过孔,
设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括多晶硅或掺杂多晶硅以及碳、氮和氧,
至少一个碳纳米管,其中所述至少一个碳纳米管具有端部,其中所述至少一个碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的第一端相对的第二端,
导电区域,其设置在所述过孔的第二端,并与所述碳纳米管电接触。
44.根据权利要求43所述的半导体器件,其中所述至少一个碳纳米管是一束碳纳米管。
45.根据权利要求43所述的半导体器件,其中所述至少一个碳纳米管是单壁金属质碳纳米管。
46.根据权利要求43所述的半导体器件,还包括在所述导电区域和所述碳纳米管之间的衬层。

说明书全文

纳米管半导体器件和确定性纳米制造方法

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及集成电路芯片、半导体器件、晶体管、互连和碳纳米管

背景技术

[0002] 向越来越小更高度集成电路(IC)和其它半导体器件的推进为用于构造器件的技术和材料提出了巨大要求。通常,集成电路芯片又称为微芯片、芯片或芯片。在多种常见设备中都可见到IC芯片,例如计算机中的微处理器汽车、电视、CD播放机和蜂窝电话中。多种IC芯片通常构建于硅晶片(一种薄的硅盘,直径例如为300mm)上,并在处理之后,将晶片分割开,从而产生个体芯片。特征尺寸约为90nm的1cm2的IC芯片可能包括数亿个部件。现代技术正在推进特征尺寸甚至小于32nm。IC芯片的部件包括例如晶体管,如CMOS(互补金属化物半导体)器件、电容性结构,电阻性结构、以及在部件和外部设备之间提供电子连接的金属线。

发明内容

[0003] 根据本发明的一个方面,提供了一种半导体器件,包括:具有表面的衬底,设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合构成的组中的第二物质,碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的所述第二端接触。
[0004] 此外,本发明还提供了一种半导体器件,包括:具有表面的衬底,在所述衬底表面上的组装区域阵列,其中所述阵列包括至少两列组装区域,其中一列组装区域包括至少两个组装区域,其中第一列组装区域与第二列组装区域分开第一距离,其中在一列内的组装区域与最近的紧邻组装区域分开第二距离,且其中所述第一距离与所述第二距离不同,至少两个碳纳米管,其中第一碳纳米管和第二碳纳米管具有端部,其中所述第一碳纳米管的第一端与所述第一列中的第一组装区域接触,而所述第一碳纳米管的第二端与所述第二列中的第二紧邻组装区域接触,且其中第二碳纳米管的第一端与所述第一列中的第三组装区域接触,而所述第二碳纳米管的第二端与所述第二列中的第四紧邻组装区域接触,以及源极区域和漏极区域,其中第一源极区域与所述第一碳纳米管的第一端接触,第二源极区域与所述第二碳纳米管的第一端接触,第一漏极区域与所述第一碳纳米管的第二端接触,且第二漏极区域与所述第二碳纳米管的第二端接触。
[0005] 此外,本发明还提供了一种半导体器件,包括具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,在所述电介质材料中的过孔,设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合构成的组中的第二物质,至少一个碳纳米管,其中所述至少一个碳纳米管具有端部,其中所述至少一个碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的所述第一端相对的第二端,导电区域,其设置在所述过孔的第二端,并与所述碳纳米管电接触。
[0006] 此外,本发明还提供了一种半导体器件,包括:具有表面的衬底,设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括多晶硅或掺杂多晶硅以及碳、氮和氧,碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的第二端接触。
[0007] 此外,本发明还提供了一种半导体器件,包括:具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,在所述电介质材料中的过孔,设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括多晶硅或掺杂多晶硅以及碳、氮和氧,至少一个碳纳米管,其中所述至少一个碳纳米管具有端部,其中所述至少一个碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的第一端相对的第二端,导电区域,其设置在所述过孔的第二端,并与所述碳纳米管电接触。
[0008] 此外,根据本发明的另一方面,提供了一种计算设备,包括:母板,安装在所述母板上的通信芯片,以及安装在所述母板上的处理器,所述处理器包括晶体管,所述晶体管包括:具有表面的衬底,设置在所述衬底表面上的至少两个组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合所构成的组中的第二物质,碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,且其中第一端与第一组装区域接触,而第二端与第二组装区域接触,以及源极区域和漏极区域,其中所述源极区域与多个碳纳米管的第一端接触,而所述漏极区域与所述多个碳纳米管的第二端接触。
[0009] 此外,本发明还提供了一种计算设备,包括:母板,安装在所述母板上的通信芯片,以及安装在所述母板上的处理器,所述处理器包括晶体管,所述晶体管包括:具有表面的衬底,其中所述表面具有设置在其上的电介质材料,在所述电介质材料中的过孔,设置在所述衬底表面上、所述过孔的第一端处的组装区域,其中所述组装区域包括第一金属和选自由硫、氮及其组合所构成的组中的第二物质,至少一个碳纳米管,其中所述碳纳米管具有端部,其中所述碳纳米管的一端与所述组装区域接触,而所述碳纳米管的另一端紧邻所述过孔的与所述过孔的第一端相对的第二端,导电区域,其与所述碳纳米管电接触,且设置在所述过孔的第二端。
[0010] 此外,根据本发明的又一方面,提供了一种形成碳纳米管的阵列的方法,包括:提供衬底,所述衬底具有表面和在衬底表面上的组装区域的阵列,其中所述阵列包括至少两列组装区域,其中一列组装区域包括至少两个组装区域,其中第一列组装区域与第二列组装区域分开第一距离,其中在一列内的组装区域与最近的紧邻组装区域分开第二距离,且其中所述第一距离小于所述第二距离,向所述衬底表面涂布端部官能化的碳纳米管,其中在允许所述端部官能化的碳纳米管在所述第一列中的组装区域和所述第二列中的紧邻组装区域之间形成桥接结构的条件下,所述端部官能化的碳纳米管能够桥接在所述第一列中的组装区域和所述第二列中的紧邻组装区域之间,但不能桥接在所述第一列中的两个紧邻组装区域或所述第二列中的两个紧邻组装区域之间,将桥接的端部官能化的碳纳米管附着于所述组装区域,以及去除未附着的任何端部官能化的碳纳米管。附图说明
[0011] 图1是示出了碳纳米管晶体管阵列的示意图。
[0012] 图2A-B提供了在沟道区域中采用碳纳米管的晶体管结构的视图。
[0013] 图3是示出了碳纳米管互连结构阵列的示意图。
[0014] 图4提供了采用碳纳米管的互连结构的另一视图。
[0015] 图5A-D示出了包括碳纳米管的互连结构。
[0016] 图6示出了用于晶体管结构的确定性纳米制造的方法。
[0017] 图7示出了用于互连结构的确定性纳米制造的方法。
[0018] 图8是根据本发明的实施方式构建的计算设备。

具体实施方式

[0019] 本发明的实施例提供了采用碳纳米管(CNT)的晶体管结构和互连结构。此外,本发明的实施例提供了制造采用碳纳米管的晶体管结构和互连结构的方法。根据本发明的实施例的确定性纳米制造技术能够提供有效率的路线,用于例如随机逻辑和存储电路应用中使用的晶体管和互连结构的大规模制造。
[0020] 对于晶体管器件而言,图1提供了具有包括碳纳米管的沟道区域的结构阵列。图1中示出的部件代表典型IC器件非常小的部分,该IC器件可以包括比图1所示数量多很多(或更少)的晶体管以及附加的器件、互连和部件。在图1中,衬底105在其表面上容纳组装区域110的阵列。一个或多个碳纳米管115跨越两个组装区域110。在本发明的实施例中,碳纳米管115为单壁碳纳米管。在本发明的实施例中,碳纳米管115是半导电碳纳米管。组装区域
110是可对端部官能化碳纳米管表现出强的化学亲合性的区域,该强的化学亲合性可导致碳纳米管附着到组装区域。在本发明的实施例中,组装区域110可以在其全部中或在一定区域中由多晶硅或掺杂多晶硅以及碳、氮和氧构成。掺杂剂包括例如、磷、锑和砷。多晶硅或掺杂多晶硅区域还可以在表面上包括C=O基团。包括碳、氮和氧的多晶硅或掺杂多晶硅区域可以位于多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管115的界面处。在本发明的其它实施例中,多晶硅或掺杂多晶硅在多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管115的界面处可以包括含碳、氮和氧和C=O基团的区域。在本发明的其它实施例中,组装区域110由金属或金属M(例如金、、钴、镍、钯和/或铂)的混合物构成。组装区域110还可以在其全部或在一定区域中由例如MNiS(金属、镍和硫的混合物)、MCoS(金属、钴和硫的混合物)和/或MN(金属和氮的混合物)构成。任选地,组装区域110包括金属的纳米晶体。根据制造工艺,还可以任选地具有与一个或多个组装区域110相关联的一个或多个随机分布(出现在不同取向、数量和/或附着位置上)的碳纳米管片段117。
[0021] 栅电极能够位于由虚线围绕的区域120内。在本发明的实施例中,栅电极(未示出)位于衬底105表面下方,而栅极电介质(未示出)被设置在栅电极和碳纳米管115之间。栅极电介质可以在衬底表面的一些或全部上。在本发明另外的实施例中,栅极电介质(未示出)设置在碳纳米管115上,而栅电极(未示出)设置在栅极电介质上,并且栅极区域可以被描述为围绕在碳纳米管115周围。栅极电介质处于栅电极和碳纳米管115之间。在图1中,已经针对一个晶体管结构示出了源极和漏极区域125,但在其它晶体管结构中为了例示的清晰,省略了它们。
[0022] 在本发明的实施例中,可以将图1中的组装区域110的阵列描述为组装区域110的列。第一列中第一金属区域110和第二紧邻列中第二紧邻金属区域110之间的距离为d1。碳纳米管115桥接第一列中的金属区域110和第二列中的紧邻金属区域110。在一列内的紧邻的组装区域110之间的距离为d2。第三列组装区域110与第二列分开距离d3。第四列组装区域110与第三列分开距离d1。碳纳米管115桥接第三列中的金属区域110和第四列中的紧邻金属区域110。由碳纳米管115桥接意味着碳纳米管115的第一端接触第一金属区域110,而碳纳米管的第二端接触第二金属区域110。图1中碳纳米管115的长度为d4。在本发明的实施例中,碳纳米管115的长度d4大约与d1相同(±20%),使得碳纳米管115能够跨越在期望的紧邻组装区域110之间。碳纳米管和d1的相对长度的其它值也是可能的,并部分地取决于金属区域110的尺寸。然而,d2和d3与d1不同,使得碳纳米管115不能跨越在被分开距离d2和d3的紧邻组装区域110之间。在本发明的实施例中,d2>d1且d3>d1。在d2大于d1且d3大于d1时,可以避免不希望的电短路。在d2>>d1且d3>>d1的情况下,如本文更充分描述的,可以消除额外的掩蔽步骤(例如光刻、蚀刻和掩模去除)以降低制造成本和复杂性。
[0023] 在晶体管器件的情况下,图2A-B提供了在沟道区域中采用碳纳米管的结构的视图。在图2A中,栅电极210和栅极电介质215层设置在衬底205上。碳纳米管225处于源极和漏极区域230和232之间。在本发明的实施例中,围绕碳纳米管225的区域235由诸如空气或电介质材料的材料构成。在本发明的其它实施例中,该区域235由光可图案化(或“光可界定”)的低k电介质材料构成。该区域235可以部分或全部由光可图案化的低k电介质材料构成。图2A的器件还可以充当开关或互连。
[0024] 在图2B中,碳纳米管225处于源极和漏极区域230和232之间。栅极电介质层215设置在碳纳米管225上,而栅电极210设置在栅极电介质层215上。栅极电介质层215环绕碳纳米管225。栅电极210环绕栅极电介质层215。在本发明的实施例中,栅极电介质层215由高k电介质材料构成。例如,可以通过原子层沉积(ALD)工艺沉积环绕式栅极材料。在本发明的实施例中,在图2A-B中,碳纳米管225是半导电碳纳米管。在本发明的实施例中,碳纳米管225为单壁碳纳米管。在图2A-B中,碳纳米管225的端部接触组装区域240。组装区域240是对端部官能化碳纳米管表现出强的化学亲合性的区域,该强的化学亲合性可导致碳纳米管附着到组装区域。在本发明的实施例中,组装区域240可以在其全部中或在一定区域中由多晶硅或掺杂多晶硅和碳、氮和氧构成。掺杂剂包括例如硼、磷、锑和砷。多晶硅或掺杂多晶硅区域还可以在表面上包括C=O基团。包括碳、氮和氧的多晶硅或掺杂多晶硅区域可以位于多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管225的界面处。在本发明的其它实施例中,多晶硅或掺杂多晶硅在多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管225的界面处可以包括含碳、氮和氧和C=O基团的区域。在本发明的其它实施例中,组装区域240由金属或金属M(例如金、银、铜、钴、镍、钯和/或铂)的混合物构成。组装区域240还可以在其全部中或在一定区域中由例如MNiS(金属、镍和硫的混合物)、MCoS(金属、钴和硫的混合物)和/或MN(金属和氮的混合物)构成。
任选地,组装区域240包括金属的纳米晶体。
[0025] 栅极电介质材料包括例如绝缘材料,例如二氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化硅(Si3N4)和/或高k电介质材料。通常,高k电介质是介电常数大于SiO2的电介质材料。示范性的高k电介质材料包括二氧化铪(HfO2)、二氧化铪硅、氧化镧、氧化镧、二氧化锆(ZrO2)、二氧化锆硅、二氧化(TiO2)、五氧化钽(Ta2O5)、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽、铌酸铅锌、以及半导体领域中已知的其它材料。
[0026] 栅电极材料包括,例如诸如Ti、W、Ta、Al及其合金的材料,以及与稀土元素(例如Er、Dy)的合金,或与诸如Pt、Ru、Pd和Co、Ir的贵金属的合金,及其合金,以及诸如TaN、TiN和VN的氮化物。用于源极和/或漏极的材料包括例如Si、掺碳的Si以及掺磷的Si、SiGe、Ge和III-V族半导体(即,包括来自周期表III和V族元素的化合物半导体材料)。
[0027] 图3示出了碳纳米管互连结构的阵列。图3中示出的部件代表典型IC器件非常小的部分,IC器件可以包括比图3所示数量多很多(或更少)的晶体管以及附加的器件、互连和部件。在图3中,衬底305在其表面上容纳组装区域310的阵列。一个或多个碳纳米管315跨越两个组装区域310。组装区域310是对端部官能化碳纳米管表现出强的化学亲合性的区域,该强的化学亲合性能导致碳纳米管附着到组装区域。在本发明的实施例中,碳纳米管315为单壁碳纳米管。在本发明的实施例中,碳纳米管315是金属(导电)碳纳米管。在本发明的实施例中,组装区域310可以在其全部中或在一定区域中由多晶硅或掺杂多晶硅和碳、氮和氧构成。掺杂剂包括例如硼、磷、锑和砷。多晶硅或掺杂多晶硅区域还可以在表面上包括C=O基团。包括碳、氮和氧的多晶硅或掺杂多晶硅区域可以位于多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管315的界面处。在本发明的其它实施例中,多晶硅或掺杂多晶硅在多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管115的界面处可以包括含碳、氮和氧和C=O基团的区域。在本发明的其它实施例中,组装区域310由金属或金属M(例如金、银、铜、钴、镍、钯、铂和/或其合金)的混合物构成。组装区域310还可以在其全部中或在一定区域中由MNiS(金属、镍和硫的混合物)、MCoS(金属、钴和硫的混合物)和/或MN(金属和氮的混合物)。任选地,组装区域310包括金属的纳米晶体。根据制造工艺,还可以任选地具有与一个或多个组装区域310相关联的一个或多个随机分布(出现在不同取向、数量和/或附着位置上)的碳纳米管片段317。
[0028] 在本发明的实施例中,可以将图3中的组装区域310的阵列描述为组装区域310的列。第一列中的第一金属区域310和第二紧邻列中的第二紧邻金属区域310之间的距离为d1。碳纳米管315跨越第一列中的金属区域310和第二列中的紧邻金属区域310。在一列内的紧邻组装区域310之间的距离为d2。第三列组装区域310与第二列分开距离d3。第四列组装区域310与第三列分开距离d1。碳纳米管315跨越第三列中的金属区域310和第四列中的紧邻金属区域310。由碳纳米管315跨越意味着碳纳米管315的第一端接触第一金属区域310,而碳纳米管的第二端接触第二金属区域310。图3中碳纳米管315的长度为d4。在本发明的实施例中,碳纳米管315的长度d4大约与d1相同(±20%),使得碳纳米管315能够跨越在期望的紧邻组装区域310之间。碳纳米管315和d1的相对长度的其它值也是可能的,并部分地取决于金属区域310的尺寸。然而,d2和d3与d1不同,使得碳纳米管315不能跨越在被分开距离d2和d3的紧邻组装区域315之间。在本发明的实施例中,d2>d1且d3>d1。在d2大于d1且d3大于d1时,可以避免不希望有的电短路。在d2>>d1且d3>>d1的情况下,如本文更充分描述的,可以消除额外的掩蔽步骤(例如光刻、蚀刻和掩模去除)以降低制造成本和复杂性。
[0029] 图4示出了碳纳米管互连结构。在图4中,衬底405包括导电过孔410。衬底405由电介质材料构成。在本发明的实施例中,导电过孔410由诸如铜的金属构成。一个或多个碳纳米管425跨越两个组装区域415。在本发明的实施例中,碳纳米管425为单壁碳纳米管。在本发明的实施例中,碳纳米管425是金属质碳纳米管。组装区域415是对端部官能化碳纳米管表现出强的化学亲合性的区域,该强的化学亲合性可导致碳纳米管附着到组装区域。在本发明的实施例中,组装区域415可以在其全部中或在一定区域中由多晶硅或掺杂多晶硅和碳、氮和氧构成。掺杂剂包括例如硼、磷、锑和砷。多晶硅或掺杂多晶硅区域还可以在表面上包括C=O基团。包括碳、氮和氧的多晶硅或掺杂多晶硅区域可以位于多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管425的界面处。在本发明的其它实施例中,多晶硅或掺杂多晶硅在多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管115的界面处可以包括含碳、氮和氧和C=O基团的区域。在本发明的其它实施例中,组装区域415由金属或金属M(金、银、铜、钴、镍、钯、铂和/或其合金材料)的混合物构成。组装区域415还可以在其全部中或在一定区域中由例如MNiS(金属、镍和硫的混合物)、MCoS(金属、钴和硫的混合物)和/或MN(金属和氮的混合物)构成。任选地,组装区域415包括金属的纳米晶体。可以在电介质材料430中覆盖碳纳米管425互连。电介质材料430可以是诸如二氧化硅、掺碳氧化物(CDO)、碳氟化合物材料(CFx)、材料(CHx)、碳硅烷材料、碳氧硅烷材料、碳化硅、或氮化硅之类(它们中的任一种都可以是多孔的)的材料。在本发明的实施例中,电介质材料430的与碳纳米管415紧邻的区域由光可图案化(低k)电介质材料构成。
[0030] 图5A-D示出了碳纳米管半导体互连接触/过孔结构。在图5A中,绝缘层510设置在衬底505上。电介质层510包括过孔515。在本发明的实施例中,电介质层510由负性光可界定旋涂光致抗蚀剂构成。其它电介质材料也是可能的,例如二氧化硅、掺碳氧化物(CDO)、碳氟化合物材料(CFx)、烃材料(CHx)、碳硅烷材料、碳氧硅烷材料、碳化硅、或氮化硅(它们中的任一种都可以是多孔的)。组装区域520设置在衬底505上的过孔515的端部。组装区域520是对端部官能化碳纳米管表现出强的化学亲合性的区域,该强的化学亲合性可导致碳纳米管附着到组装区域。在本发明的实施例中,组装区域520可以在其全部中或在一定区域中由多晶硅或掺杂多晶硅和碳、氮和氧构成。掺杂剂包括例如硼、磷、锑和砷。多晶硅或掺杂多晶硅区域还可以在表面上包括C=O基团。包括碳、氮和氧的多晶硅或掺杂多晶硅区域可以位于多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管525的界面处。在本发明的其它实施例中,多晶硅或掺杂多晶硅在多晶硅或掺杂多晶硅区域和碳纳米管115的界面处可以包括含碳、氮和氧和C=O基团的区域。在本发明的其它实施例中,组装区域520由金属或金属M(例如金、银、钴、钯、铂、铜、镍和/或其合金材料)的混合物构成。组装区域520还可以在其全部中或在一定区域中由例如MNiS(金属、镍和硫的混合物)、MCoS(金属、钴和硫的混合物)和/或MN(金属和氮的混合物)构成。任选地,组装区域520包括金属的纳米晶体。一个或多个碳纳米管525位于过孔515中并跨越金属区域520和电互连530之间的距离,使得碳纳米管525的一端接触金属区域520,而另一端接触电互连530。电互连530可以是沟槽。在过孔515内部,可以具有一个碳纳米管525或一束碳纳米管525。在本发明的实施例中,这一束可以包括例如2到2000个碳纳米管525。在本发明的实施例中,碳纳米管525为单壁碳纳米管。在本发明的实施例中,碳纳米管525是金属质碳纳米管(导电碳纳米管)。电互连530例如由金属(例如铜、铝、银和/或金)构成。在本发明的实施例中,电互连由铜构成。
[0031] 图5B的半导体互连结构的元件与关于图5A示出和描述的类似。然而,图5B包括电互连530和电介质层510之间的另一衬层535。尽管图5B中未示出,但衬层535也可以凹陷到过孔515中。在本发明的实施例中,衬层535包括Ta、TaN、Ti、TiN、WN、VN、Co、氧化锰、硅酸锰、掺P的Ru和/或掺B的Ru。其它材料也是可能的。在本发明的实施例中,衬层可以充当电迁移势垒。
[0032] 图5C的半导体互连结构的元件与关于图5A示出和描述的类似。然而,图5C包括过孔515中的电介质填充层540。电介质填充层540能够部分或完全填充过孔515。在本发明的实施例中,电介质填充层540包括低k材料,例如旋涂低k电介质或光可界定低k电介质,但其它材料也是可能的。图5D的半导体互连结构的元件与图5C的半导体互连结构的元件类似。然而,图5D包括在电互连530与电介质层510以及电介质填充层540之间的另一衬层535。在本发明的实施例中,衬层535包括Ta、TaN、Ti、TiN、WN、VN、Co、氧化锰、硅酸锰、掺P的Ru和/或掺B的Ru。其它材料也是可能的。在本发明的实施例中,衬层可以充当电迁移势垒。
[0033] 衬底(或下层)505可以包括与组装区域520电接触的其它过孔、线路、互连和/或器件(未示出)以及作为图5A-D的互连结构所属单片IC芯片一部分的其它器件和/或结构。
[0034] 图6示出了用于形成具有包括碳纳米管的区域的结构阵列的方法。在图6中,结构(i),衬底605包括组装区域610的阵列。衬底605可以包括栅极电介质和栅电极区域,例如关于图1和2所示的那些。例如,可以利用由顶向下光刻技术或由下向上自组装技术通过图案化产生组装区域610的阵列。组装区域610的阵列在衬底605上具有一定几何布局,使得具有单分散长度的碳纳米管只能桥接期望之间连接的两个组装区域610,例如,关于图1和3所述的布局。组装区域610由能够或经过化学官能化而能够使组装区域610引导跨越的碳纳米管615组装的材料构成。组装区域610可以由金属或金属M(例如金、银、铜、钴、镍、钯、铂和/或其合金材料)的混合物构成。可选地,组装区域610可以由利用例羧酸基团进行了表面官能化的多晶硅或掺杂多晶硅构成。掺杂剂包括例如硼、磷、锑和砷。碳纳米管615表现出单分散长度,并被化学端部官能化,从而引导包括衬底605上桥接的碳纳米管615的结构阵列的组装。可以利用选择性生长技术或后期合成分离技术制备具有期望单分散长度的半导电碳纳米管615。后期合成分离技术包括纯化技术,例如密度梯度超速离心法。主要位于管端部的单壁碳纳米管结构中的五边形和六边形缺陷能够充当成核点,用于官能化材料的选择性区域原子层沉积(ALD)。例如,向碳纳米管的端部区域上进行Ni3S2、NiS2和/或Co9S8的原子层沉积可用于引导碳纳米管端部结合到由后过渡金属(例如Ag、Au和/或Cu)构成的组装区域。原子层沉积能够向碳纳米管的端部上沉积几层材料,例如Ni3S2、NiS2和/或Co9S8。可以在旋转ALD反应器中进行碳纳米管的原子层沉积。可选地,可以利用气相或液相反应对碳纳米管进行选择性地端部官能化,以利用胺基对碳纳米管进行端部官能化。可以使用胺基端位的碳纳米管来引导结合到多晶硅或掺杂多晶硅组装区域的羧酸基团。还可以使用碳纳米管的端部区域上的胺官能化,来引导碳纳米管端部结合到由后过渡金属构成的组装区域。
图6的结构(ii)例如通过向衬底605表面涂布溶剂或溶剂混合物中分散的具有单分散长度的端部官能化碳纳米管而形成。任选地,溶剂或溶剂混合物包括表面活性剂。而且,任选地,可以搅拌包括分散的端部官能化碳纳米管的溶液,以便于流体自组装过程,在该过程中,碳纳米管的官能化端部附着于组装区域610。碳纳米管能够形成有用的结构,其中它们桥接两个紧邻的组装区域610并可能形成一个端部或无端部接触组装区域610的非功能结构(碳纳米管117)。在流体自组装之后,对衬底605进行漂洗,以去除未与组装区域610进行交互的大部分碳纳米管。可以任选地利用热退火工艺原地烧结碳纳米管615。在本发明的实施例中,在低于450℃下进行热退火。任选地,可以利用UV(紫外线)或其它电磁辐射促进退火过程。
[0035] 图6,通过在衬底605表面上沉积可图案化的电介质材料620(例如光可图案化的低k电介质材料)、对电介质材料620进行图案化、并根据图案部分地去除电介质材料620,来形成结构(iii)。在本发明的实施例中,可图案化的电介质材料620还可以是化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、高密度等离子体化学气相沉积(HDP CVD)或旋涂材料,例如光致抗蚀剂;或成分与碳纳米管充分不同从而可以在存在电介质材料620的情况下去除暴露的碳纳米管或碳纳米管段617的其它可固化材料;或者成分与碳纳米管充分不同的其它可固化材料,使得选择性蚀刻工艺能够去除材料620,优先保持碳纳米管615不变,并能够在存在电介质材料620的情况下去除暴露的碳纳米管或碳纳米管段617。例如,可以通过光可界定电介质的显影、通过常规电介质材料的剪除性蚀刻工艺或用于光致抗蚀剂材料的灰化,来去除不希望有的电介质材料。所得的包括电介质材料的图案化区域620保护性地掩蔽跨越组装区域610的碳纳米管615。然后通过例如将暴露的碳纳米管617灰化而部分或完全地去除它们(其中一个端部或没有端部接触组装区域610),来形成结构(iv)。例如,可以在小于250℃的温度处进行灰化,以去除暴露的碳纳米管。如上文结合图1和3所述,在d2>>d1且d3>>d1的实施例中,可以省略结合图6的结构(iii)和(iv)所示的额外掩蔽工艺,以降低制造成本和复杂性。可以利用标准半导体处理技术,形成晶体管结构的其它元件,例如源极、漏极和栅极区域。在本发明的实施例中,电介质材料620保留在最终的器件结构中。在本发明的其它实施例中,电介质材料620是光可图案化的低k电介质材料,并保留在最终的器件结构中。也可以去除电介质材料620。
[0036] 图7示出了用于形成包括碳纳米管的接触/过孔互连结构的阵列的方法。在图7中,结构(i),衬底705包括组装区域710的阵列。衬底705可以包括与组装区域710电接触的其它过孔、线路、互连和/或器件(未示出)以及作为图7的互连结构所属的单片IC芯片的一部分的其它器件和/或结构。组装区域710能够附着于端部官能化的碳纳米管。在可选实施例中,可以在穿过电介质材料715图案化过孔725之后,在衬底705上放置组装区域710。
[0037] 通过在衬底上沉积电介质材料715并对电介质材料715图案化以形成过孔725和沟槽720,来形成图7的结构(ii)。电介质材料715例如可以是光可图案化的电介质材料(旋涂或CVD)或可以图案化并蚀刻的任何其它电介质材料。组装区域710由能够或经过化学官能化而能够使组装区域710引导碳纳米管730附着到过孔725内部的金属区域710的材料构成。组装区域710由金属或金属M(例如金、银、铜、钴、镍、钯和/或铂)的混合物构成。对碳纳米管
730进行化学端部官能化,从而引导包括碳纳米管730的结构在过孔725中的组装。可以利用选择性生长技术或后期合成分离技术来制备具有期望长度的导电碳纳米管730。后期合成分离技术包括纯化技术,例如密度梯度超离心法。主要位于管端部的单壁碳纳米管结构中的五边形和六边形缺陷能够充当成核点,用于官能化材料的选择性区域原子层沉积(ALD)。
例如,向碳纳米管的端部区域上进行Ni3S2、NiS2和/或Co9S8的原子层沉积可用于引导碳纳米管端部结合到由后过渡金属(例如Ag、Au和/或Cu)构成的组装区域。原子层沉积能够向碳纳米管的端部上沉积几层材料,例如Ni3S2、NiS2和/或Co9S8。可选地,可以利用气相或液相反应对碳纳米管进行选择性地端部官能化,以利用胺基对碳纳米管进行端部官能化。可以使用胺基端位的碳纳米管引导结合到多晶硅或掺杂多晶硅组装区域的羧酸基团。还可以使用碳纳米管端部区域上的胺官能化引导碳纳米管端部结合到由后过渡金属构成的组装区域。图7的结构(iii)例如可以是通过向结构(ii)表面涂布溶剂或溶剂混合物中分散的具有单分散长度的端部官能化碳纳米管而形成的。任选地,溶剂或溶剂混合物包括表面活性剂。
同样,任选地,可以搅拌包括分散的端部官能化碳纳米管的溶液,以便于流体自组装过程,在该过程中,碳纳米管的官能化端部附着于组装区域710。在本发明的实施例中,碳纳米管
730是单个碳纳米管或一束碳纳米管730。这一束碳纳米管可以包括2到2000个碳纳米管。在其它实施例中,碳纳米管730是金属和/或单壁碳纳米管。在碳纳米管730和金属区域710之间形成电连接。
[0038] 在图7中,通过向沟槽720中沉积导电材料735来制造结构(iv)。导电材料735例如是金属,如铜、铝、金和/或银,但其它材料也是可能的。在本发明的实施例中,导电材料735为铜,且通过首先由例如PVD、CVD或ALD沉积铜种晶层,然后通过电化学沉积工艺,来进行沉积。任选地,在沉积导电材料735之前,利用电介质材料740部分或全部填充过孔725。电介质材料740可以是旋涂可流动电介质材料,例如氧化硅、掺碳氧化物(CDO)、碳氟化合物材料(CFx)、烃材料(CHx)、碳硅烷材料、碳氧硅烷材料、碳化硅、或氮化硅(它们中的任一种都可以是多孔的)。可以对这种材料进行抛光或向回修整以暴露出碳纳米管730的顶部。还是任选地,在沉积导电材料735之前,并且在过孔725中沉积任选的电介质材料740并回蚀之后,可以向沟槽720中沉积金属衬层745。然后对结构表面进行化学/机械抛光,以从表面去除不希望有(装载过多)的衬层和/或导电材料。
[0039] 通常,碳纳米管是与富勒烯相关的结构,由布置成六方晶格的碳原子的圆柱状纳米结构构成。碳纳米管可以是单壁或多壁(同心)的。在本发明的实施例中,碳纳米管是单壁碳纳米管。例如,可以在碳的电弧期间在石墨电极处形成碳纳米管。可以在包含诸如钴的金属的石墨电极处形成单壁碳纳米管。
[0040] 用于电介质层、特征和/或层间电介质(ILD)的典型电介质材料包括二氧化硅、低k电介质材料和光致抗蚀剂。可以使用的其它电介质材料包括掺碳氧化物(CDO)、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氟化合物(CFx)材料(例如由聚四氟乙烯制成的膜或通过碳氟化合物前体(像全氟环丁烷)或旋涂碳氟化合物材料的PECVD沉积形成的膜)、烃材料(CHx)、氟硅酸盐玻璃(FSG)和/或有机硅酸盐(例如倍半硅氧烷、硅氧烷或有机硅酸盐玻璃)。其它电介质材料包括光可图案化低k电介质材料。光可图案化材料可以具有上述化学组成,但还具有附着于主链以改变溶剂化的极性的光敏基团或包括光敏化合物(例如,光酸发生器、光基发生器、光路易斯酸发生器等),在被电磁辐射激活时,这些光敏化合物使得主链材料交联成固体网络(负色调)或导致主链降解,从而可以被洗掉(正色调)。电介质层可以包括小孔,以进一步减小介电常数。
[0041] 本发明的实施方式容纳在衬底上,例如半导体衬底上。可以在其上形成根据本发明实施例的晶体管和互连结构的衬底表面包括例如H端接的硅、二氧化硅、硅、硅锗、III-V族(或其它元素周期表族编号方案中的13-15族)化合物半导体、主族氧化物、金属和/或二元或混合金属氧化物。其上可容纳本发明的实施方式的衬底可以是IC芯片的一部分。层以及包括器件的层也可以被描述为其上制造和容纳本发明的实施例的衬底或衬底的一部分。构建半导体器件(IC芯片)于其上的衬底基础通常为半导体晶片。IC芯片构建于其上的基础衬底通常是硅晶片,但本发明的实施例不取决于所用衬底的类型。衬底也可以由锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓、锑化镓和/或其它III-V族材料,单独地或与硅或二氧化硅或其它绝缘材料结合构成。
[0042] 本文例示的器件可以包括附加的结构,例如包封器件的绝缘层、将源极和漏极连接到其它部件的金属沟槽和过孔,以及其它附加层和/或器件。例如,根据在构造器件和器件的期望特性时采用的制造工艺,为简单起见而被示为一层的部件可以包括相同或不同材料的多层。
[0043] 图8示出了根据本发明的实施方式的计算设备1000。计算设备1000容纳母板1002。母板1002可以包括若干部件,包括,但不限于处理器1004和至少一个通信芯片1006。处理器
1004物理和电耦合至母板1002。在一些实施方式中,至少一个通信芯片1006也物理和电耦合至母板1002。
[0044] 根据其应用,计算设备1000可以包括其它部件,它们可以或可以不物理和电耦合至母板1002。这些其它部件包括,但不限于易失性存储器(例如DRAM)、非易失性存储器(例如ROM)、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、指南针、加速度计、陀螺仪、扬声器、相机、大容量存储设备(例如硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字多用盘(DVD)等)。
[0045] 通信芯片1006实现用于数据往返计算设备1000的传输的无线通信。术语“无线”及其派生词可用于描述可通过使用经由非固体介质的经调制的电磁辐射来通信数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信通道等。该术语并不暗示相关的设备不包含任何电线,虽然在一些实施例中它们可以不包含电线。通信芯片1006可实现多种无线标准或协议中的任一个,包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、其派生物、以及被指定为3G、4G、5G和更高代的任何其它无线协议。计算设备1000可包括多个通信芯片1006。例如,第一通信芯片1006可专用于较短范围无线通信,例如Wi-Fi和蓝牙,而第二通信芯片606可专用于较长范围无线通信,例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。
[0046] 计算设备1000的处理器1004包括封装于处理器1004内的集成电路管芯。在本发明的一些实施方式中,处理器的集成电路管芯包括一个或多个器件,例如根据本发明实施方式的包括碳纳米管的晶体管和/或互连。本发明的实施方式例如对于芯片内的功率供给和信令功能是有用的。术语“处理器”能够指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据变换成可以存储于寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的一部分。超高速缓冲存储器可以位于同一处理器芯片上。
[0047] 通信芯片1006还包括封装于通信芯片1006内的集成电路管芯。根据本发明的另一实施方式,通信芯片的集成电路管芯包括一个或多个器件,例如根据本发明的实施方式的包括碳纳米管的晶体管或金属互连。
[0048] 在另一实施方式中,容纳在计算设备1000内的另一部件可以包含集成电路管芯,其包括根据本发明实施方式的一个或多个器件,例如包括碳纳米管的晶体管或金属互连。
[0049] 在各种实施方式中,计算设备1000可以是膝上型计算机、上网本、笔记本电脑、智能电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话、台式计算机、服务器打印机扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放机或数字摄像机。在另一实施方式中,计算设备1000可以是处理数据的任何其它电子设备。
[0050] 相关领域的人员认识到,在整个公开中,作为所示和所述各个部件的替代,修改和变化是可能的。整个本说明书中提到“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施例中,但未必表示它们存在于每个实施例中。此外,可以在一个或多个实施例中通过任何适当方式组合这些实施例中公开的特定特征、结构、材料或特性。在其它实施例中可以包括各种附加的层和/或结构和/或可以省去描述的特征。
QQ群二维码
意见反馈