DE10103340A1 - A method of growing carbon nanotubes over a electrically contacting pad and component - Google Patents

A method of growing carbon nanotubes over a electrically contacting pad and component

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren oberhalb einer elektrisch zu kontaktierenden Unterlage, DOLLAR A È bei dem zumindest ein für den Wachstum von Kohlenstoff-Nanoröhren katalytisch aktives Metall oberhalb des vorgegebenen Bereichs der zu kontaktierenden Unterlage mittels eines elektrolosen Abscheideverfahrens aufgebracht wird, und DOLLAR A È bei dem Kohlenstoff-Nanoröhren auf dem katalytisch aktiven Metall gewachsen werden. The invention relates to a method for growing carbon nanotubes over a electrically contacting pad DOLLAR a E in which at least one is applied for the growth of carbon nanotubes catalytically active metal above the predetermined range to be contacted pad by means of an electroless deposition method, and DOLLAR A È be grown on the catalytically active metal on the carbon nanotubes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren oberhalb einer elektrisch zu kontaktierenden Unterlage sowie ein Bauelement. The invention relates to a method for growing carbon nanotubes over a electrically contacting pad and a device.

Um die hohe elektrische Leitfähigkeit von Kohlenstoff- Nanoröhren zum Beispiel bei der Anwendung solcher Kohlenstoff- Nanoröhren als Via-Interconnect in der Mikroelektronik auszunützen, müssen auf die zu kontaktierende Unterlage eines mikroelektronischen Schaltkreises, welche in den meisten Fällen eine Leiterbahn ist, metallische Katalysatoren aufgebracht werden, so dass auf diesen mit Hilfe von beispielsweise einer Abscheidung aus der Gasphase (CVD- Verfahren) Kohlenstoff-Nanoröhren aufgewachsen werden können. To take advantage of the high electrical conductivity of carbon nanotubes, for example, in the use of such carbon nanotubes as a via interconnect in microelectronics, metallic catalysts need to be contacted pad of a microelectronic circuit, which is a conductor track, in most cases, be applied so that this with the aid of for example a deposition from the gas phase (CVD) of carbon nanotubes can be grown. Hierzu muss die zu kontaktierende Unterlage durch eine Bedeckung der Oberfläche der Unterlage mit einem Katalysatormaterial während oder vor der Strukturierung versehen werden, das geeignet ist, um das Wachstum von Kohlenstoff-Nanoröhren zu katalysieren. For this purpose must be provided to be contacted pad by a coverage of the surface of the substrate with a catalyst material during or before the patterning, which is suitable to catalyze the growth of carbon nanotubes.

Es gibt im Stand der Technik einige bekannte Verfahren zum Versehen der Oberfläche einer zu kontaktierenden Unterlage eines mikroelektronischen Schaltkreises mit einem Metall. There are some well-known in the prior art method for providing the surface to be contacted a base of a microelectronic circuit with a metal. Diese bekannte Verfahren sind jedoch meist mit erheblichen Nachteilen verbunden, die entweder das Aufbringen und/oder das anschließende Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren erschweren. However, these known methods are often associated with significant drawbacks, either hamper the application and / or the subsequent growth of carbon nanotubes.

Bei einer Damascene-Strukturierung muss zum Beispiel die Abscheidung des Materials der zu kontaktierenden Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises so gestoppt werden, dass nach dem Abscheiden des Katalysatormaterials sowie nach dem CMP-Strukturierungsverfahren (CMP = Chemical Mechanical Polishing) noch genügend oder ausreichend Katalysatormaterial auf der Oberfläche der zu kontaktierenden Unterlage zurückbleibt, um ein katalytisches Aufwachsen von Kohlenstoff- Nanoröhren zu bewirken. In a damascene patterning, for example, the deposition of the material of which contact pad of the microelectronic circuit must be stopped so that after the deposition of the catalyst material as well as after the CMP patterning method (CMP = Chemical Mechanical Polishing) still enough or sufficient catalyst material on the surface of which contact pad remains to cause a catalytic growth of carbon nanotubes.

Wird die Trockenätz-Technik zum Strukturieren einer zu kontaktierenden Unterlage eines mikroelektronischen Schaltkreises verwendet, so wird beim anschließenden Veraschen des Lacks die Katalysatoroberfläche oxidiert und somit unbrauchbar gemacht. If the dry etching technique used to pattern a contact is to support a microelectronic circuit, so the subsequent ashing of the resist, the catalyst surface is oxidized and thus unusable.

Weiterhin könnte durch einfaches Aufsputtern oder Aufdampfen des Katalysatormaterials dieses Katalysatormaterial auf die zu kontaktierende Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises abgeschieden werden. Further, this catalyst material may be deposited on the to be contacted pad of the microelectronic circuit by simply sputtering or vapor deposition of the catalyst material. Dadurch wird jedoch die ganze Oberfläche des mikroelektronischen Schaltkreises, dh nicht nur die Oberfläche der zu kontaktierenden Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises mit Katalysatormaterial bedeckt. However, thereby, the entire surface of the microelectronic circuit, that is, not only the surface to be contacted pad of the microelectronic circuit covered with catalyst material. Des weiteren bekommt man hierdurch eine Bedeckung der Via-Seitenwände, so dass bei dem anschliessenden Aufwachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren diese überall, dh nicht nur auf den als zu kontaktierende Unterlage anzusehenden Via-Boden mit seiner Leiterbahn, aufwachsen. Furthermore, one gets thereby a coverage of the via side walls, so that with the subsequent growth of carbon nanotubes these everywhere, that is, not only on the as to be contacted substrate to be regarded Via floor with its conductor track, growing up.

Wird das Katalysatormaterial auf die zu kontaktierende Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises galvanisch aufgebracht, so muss jede einzelne zu kontaktierende Unterlage mit einer Elektrode kontaktiert werden, um dann in einem Elektrolyten durch Stromfluß diese zu kontaktierende Unterlage mit Katalysatormaterial zu bedecken. If the catalyst material is electroplated onto the to be contacted pad of the microelectronic circuit, it must each be contacted to be contacted substrate with an electrode, and then covered in an electrolyte by current flow these to be contacted pad with catalyst material. Dieses Verfahren ist an sich Zeit- und kostenaufwendig und erschwert das Herstellungsverfahren erheblich. This method is in itself time consuming and costly and complicates the manufacturing process considerably.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren auf einer zu kontaktierenden Unterlage bereitzustellen. The invention is thus based on the problem to provide an improved method of growing carbon nanotubes on a to be contacted surface.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch Bereitstellen eines Verfahrens zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren oberhalb eines vorgegebenen Bereichs einer zu kontaktierenden Unterlage, According to the invention this problem is solved by providing a method for growing carbon nanotubes is above a predetermined portion of a contact is to support,
bei dem zumindest ein für den Wachstum von Kohlenstoff- Nanoröhren katalytisch aktives Metall oberhalb des vorgegebenen Bereichs der zu kontaktierenden Unterlage mittels eines elektrolosen Abscheideverfahrens aufgebracht wird, und in which at least one is applied for the growth of carbon nanotubes catalytically active metal above the predetermined range to be contacted pad by means of an electroless deposition method, and
bei dem Kohlenstoff-Nanoröhren auf dem katalytisch aktiven Metall gewachsen werden. be grown on the catalytically active metal on the carbon nanotubes.

Das Problem wird weiterhin durch ein Bauelement gelöst, das Kohlenstoff-Nanoröhren, die gemäß dem obenstehenden erfindungsgemäßen Verfahren gewachsen sind, aufweist. The problem is further solved by a device that carbon nanotubes which are grown according to the above process of this invention comprises.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt gegenüber dem Stand der Technik einige wichtige Vorteile mit sich. The inventive method brings compared to the prior art, a number of important advantages.

Zum Beispiel kann im Gegensatz zum Damascene-Verfahren eine zu kontaktierende Unterlage eines mikroelektronischen Schaltkreises, beispielsweise eine Leiterbahn eines mikroelektronischen Schaltkreises, die am Boden eines geätzten Vias liegt, noch vor dem Aufbringen des für den Wachstum von Kohlenstoff-Nanoröhren katalytisch aktiven Metalls, fertig hergestellt werden (einschließlich CMP- Strukturierungsverfahren), ohne das Herstellungsverfahren zwischenzeitlich noch vor dem Aufbringen des katalytisch aktiven Metalls unterbrechen zu müssen. For example, in contrast to the damascene method, a to be contacted pad of a microelectronic circuit, such as a conductor of a microelectronic circuit, which is located at the bottom of the etched vias, before the application of the catalytically active for the growth of carbon nanotubes metal, ready prepared (including CMP patterning methods) without the manufacturing process having to interrupt before the application of the catalytically active metal in the meantime.

Weiterhin kann beim erfindungsgemäßen Verfahren von einem anschließenden Veraschungsschritt abgesehen werden, so dass das aufgebrachte, katalytisch aktive Metall nicht durch Oxidation beschädigt und unbrauchbar gemacht wird. Furthermore, it can be dispensed with in the present process of a subsequent ashing step, so that the applied catalytically active metal is not damaged by oxidation and rendered unusable.

Ein weiterer, sehr wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass bei ihm das katalytisch aktive Metall ausschließlich an denjenigen Stellen aufgebracht wird, auf denen es zum späteren Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren erforderlich ist. Another very important advantage of the method of the invention over the prior art is the fact that the catalytically active metal is applied only in those places with him, to which it is necessary for future growth of carbon nanotubes. Dies steht im deutlichen Gegensatz zu herkömmlichen Aufsputter- oder Aufdampfverfahren, bei dem das aufzubringende katalytische Metall nicht nur auf die zu kontaktierende Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises, sondern auf die gesamte Oberfläche des die zu kontaktierende Unterlage enthaltenden, mikroelektronischen Schaltkreises aufgebracht wird. This is in marked contrast to conventional Aufsputter- or vapor deposition, wherein the applied catalytic metal is deposited not only on the to be contacted pad of the microelectronic circuit, but on the entire surface of the containing to be contacted substrate, the microelectronic circuit.

Des weiteren sind beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Elektroden erforderlich, da das erfindungsgemäße Verfahren auf einen inneren statt auf einen von außen eingespeisten Stromfluß beruht. Furthermore, no electrodes are necessary in the present process, since the inventive method is based on an internal rather than an input from the outside current flow.

Schließlich ermöglicht das chemische Abscheiden in Kombination Zusammenhang mit dem Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren, dass eine sehr gleichmäßige Dicke der aufzubringenden Schicht aus katalytisch aktivem Metall erzielt werden kann. Finally, the chemical deposition, in combination associated with the growth of carbon nanotubes that a very uniform thickness of the layer to be applied can be obtained of catalytically active metal. Des weiteren kann diese Dicke an sich in einfacher Weise durch Einstellen der Konzentration des katalytisch aktiven Metalls bzw. des Vorläufers des katalytisch aktiven Metalls in der Lösung und/oder durch Einstellen der Reaktionszeit den Anforderungen des Einzelfalls angepasst werden. Further, this thickness can be adapted to in a simple manner by adjusting the concentration of the catalytically active metal or the precursor of the catalytically active metal in the solution and / or by adjusting the reaction time to the requirements of each case. So wird gegenüber dem Stand der Technik gewährleistet, dass das zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren vorgesehene, katalytisch aktive Metall in einer diesem Zweck dienlichen Dicke und Beschaffenheit oberhalb des zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren vorgesehenen Bereichs aufgebracht werden kann. Thus, the technique is guaranteed over the prior that for growing carbon nanotubes provided catalytically active metal may be applied above the envisaged for growing carbon nanotubes in a range relevant for this purpose thickness and texture.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zunächst eine erste Schicht direkt auf den vorgegebenen Bereich der zu kontaktierenden Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises abgeschieden und anschließend eine zweite Schicht mit dem katalytisch aktiven Metall direkt auf die erste Schicht abgeschieden. According to an embodiment of the invention, a first layer is first deposited and then deposited directly onto the predetermined area of ​​the contact is to pad the microelectronic circuit, a second layer containing the catalytically active metal on the first layer. Vorzugsweise weist die erste Schicht Metallatome auf, und kann für den Fall, dass die zweite Schicht mit dem katalytisch aktiven Metall schlecht auf der zu kontaktierenden Unterlage haftet, diese Haftung fördern. Preferably, the first layer of metal atoms, and, in the case that the second layer with the catalytically active metal does not adhere to the contact is to support, promote this adhesion. In diesem Fall ist es erforderlich, dass die erste Schicht, die direkt auf den vorgegebenen Bereich der zu kontaktierenden Unterlage abgeschieden wird, elektrisch leitfähig ist. In this case, it is required that the first layer is deposited directly onto the predetermined area of ​​the contact is to support, is electrically conductive. Zu diesem Zweck weist diese erste Schicht vorzugsweise Metallatome auf. For this purpose, this first layer, preferably metal atoms.

Erfindungsgemäß kann das Wachsen der Kohlenstoff-Nanoröhren auf dem katalytisch aktiven Metall oberhalb des vorgegebenen Bereichs der zu kontaktierenden Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises mittels eines Abscheideverfahrens aus der Gasphase erfolgen. According to the invention the growth of carbon nanotubes on the catalytically active metal above the predetermined range of the contact is to pad the microelectronic circuit can be effected by means of a deposition from the gas phase.

Wie oben bereits angedeutet kann beim erfindungsgemäßen Verfahren die zu kontaktierende Unterlage eine Leiterbahn eines mikroelektronischen Schaltkreises sein. As already indicated above, the to be contacted support can be a conductor of a microelectronic circuit in the inventive process. Diese Leiterbahn kann an sich Kupfer oder Aluminium aufweisen. This conductor may comprise per se copper or aluminum.

Zum Fördern sowohl der Haftung als auch des elektrischen Kontakts zwischen der ersten Schicht, die direkt auf der zu kontaktierenden Unterlage liegt, und der zu kontaktierenden Unterlage selbst kann vor dem Aufbringen der ersten Schicht auf die zu kontaktierende Unterlage eventuell vorhandenes Metalloxid auf der Oberfläche der zu kontaktierenden Unterlage entfernt werden. For conveying both the adhesion and electrical contact between the first layer located directly on the contact is to support, and to be contacted pad itself can before applying the first layer to the to be contacted pad possibly present metal oxide on the surface of the to contacting pad are removed. Ein solches Entfernen kann erfindungsgemäß beispielsweise mit Wasserstoffplasma, dh reduzierend, oder mit Säure erfolgen. Such removal may according to the invention, for example, hydrogen plasma, ie reducing, or carried out with acid.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die erste Schicht, die direkt auf den vorgegebenen Bereich der zu kontaktierenden Unterlage des mikroelektronischen Schaltkreises abgeschieden wird, aus PdCl 2 . In one embodiment of the invention the first layer is deposited directly onto the predetermined area of the contact is to pad the microelectronic circuit of PdCl second Diese Schicht aus PdCl 2 kann beispielsweise dadurch aufgebracht werden, indem eine wässrige Lösung mit etwa: This layer of PdCl 2 can be applied for example by adding an aqueous solution of approximately:
0,25 g/l bis etwa 12,5 g/l PdCl 2 , 0.25 g / L to about 12.5 g / L PdCl 2,
etwa 0,25 bis etwa 12,5 Vol.-%, 36% HCl und about 0.25 to about 12.5 vol .-%, 36% HCl and
etwa 0 bis 20 Vol.-% Glyzerin/Ethanol about 0 to 20 Vol .-% glycerol / ethanol
in Kontakt mit dem vorgegebenen Bereich der zu kontaktierenden Unterlage gebracht wird und anschließend mit 10 Vol.-% HCl und anschließend nochmals mit Wasser gespült wird. is brought into contact with the predetermined area of ​​the contact is to support and is then followed by rinsing with 10 Vol .-% HCl again with water.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die zweite Metallschicht, die direkt auf der ersten Schicht aufgebracht wird, aus Nickel bestehen. According to a further embodiment of the present invention, the second metal layer which is applied directly on the first layer, made of nickel. Nickel ist in diesem Fall das zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren katalytisch aktive Metall. Nickel is the for growing carbon nanotubes catalytically active metal in this case. Das Nickel kann auf die erste Schicht aufgebracht werden, indem eine wässerige Lösung mit The nickel can be deposited on the first layer by applying an aqueous solution containing
etwa 45 g/l NiCl 2 , about 45 g / l NiCl 2,
etwa 11 g/l NaOCl, about 11 g / l NaOCl,
etwa 100 g/l Natriumcitrat und about 100 g / l sodium citrate, and
etwa 50 g/l Ammoniumchlorid about 50 g / l ammonium chloride
in Kontakt mit der ersten Schicht gebracht wird und anschließend mit H 2 O gespült wird. is brought into contact with the first layer and is then rinsed with H 2 O. Hier ist das Natriumcitrat als das reduzierende Mittel anzusehen, das das NiCl 2 noch in der Lösung in die Reinmetallform reduziert, so dass dieses in Reinmetallform auf die erste Schicht abscheidet. Here, the sodium citrate may be regarded as the reducing agent, which still reduces the NiCl 2 in the solution in the form of pure metal, so that this is deposited in pure metal form on the first layer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im Weiteren näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the figures and will be explained in more detail below.

Es zeigen Show it

Fig. 1a bis 1e in schematischer Weise den Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem im Querschnitt dargestellten Ausschnitts eines mikroelektronischen Schaltkreises. FIG. 1a to 1e schematically the flow of an embodiment of the method according to the invention with a cross section shown in section of a microelectronic circuit.

Fig. 1a zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts eines mikroelektronischen Schaltkreises 107 . Fig. 1a shows a cross section of a section of a microelectronic circuit 107th Der mikroelektronische Schaltkreis 107 weist ein Substrat 100 , eine Dielektrikumschicht 101 und eine als zu kontaktierende Unterlage zu verstehende Leiterbahn 102 auf. The microelectronic circuit 107 comprises a substrate 100, a dielectric layer 101 and a pad as to be contacted to understand conductor 102nd Bei dem Fertigungszustand des mikroelektronischen Schaltkreises 107 in Fig. 1a ist der Bereich des Dielektrikums 101 , der oberhalb der Leiterbahn 102 liegt, beispielsweise mittels eines photolithographischen Ätzverfahrens bereits entfernt worden (dieser Schritt ist dem gezeigten Verfahrensablauf vorgeschaltet und ist an sich nicht gezeigt). In the manufacturing state of the microelectronic circuit 107 in Fig. 1a is the area of the dielectric 101, which is above the strip conductor 102 has already been removed, for example by means of a photolithographic etching process (this step is upstream of the process flow shown and not shown per se). Des weiteren existiert auf der Oberfläche der Leiterbahn 102 in Fig. 1a eine Metalloxidschicht 103 , die aus dem Oxid des Metalls der Leiterbahn 102 gebildet ist. Furthermore, existing on the surface of the strip conductor 102 in Fig. 1a, a metal oxide layer 103 which is formed of the oxide of the metal of the conductor track 102.

Fig. 1b zeigt den Fertigungszustand des mikroelektronischen Schaltkreises 107 , nachdem die Metalloxidschicht 103 oberhalb der Leiterbahn 102 entfernt worden ist. FIG. 1b shows the state of the microelectronic circuit 107, after the metal oxide layer 103 has been removed above the circuit web 102. Dieses Entfernen kann beispielsweise unter stark reduzierenden Bedingungen erfolgen. This removal can be done, for example, under strongly reducing conditions. Hierzu ist die Behandlung des mikroelektronischen Schaltkreises mit Wasserstoffplasma oder mit Säure, beispielsweise Mineralsäure, zum Entfernen der Oxidschicht 103 auf der Leiterbahn 102 geeignet. For this purpose, the treatment of the microelectronic circuit with hydrogen plasma or with acid, for example mineral acid, suitable for removing the oxide layer 103 on the conductor 102nd

Fig. 1c zeigt den Fertigungszustand des mikroelektronischen Schaltkreises 107 , nachdem eine erste, als Primerschicht anzusehende Schicht 104 direkt auf der Leiterbahn. Fig. 1c shows the state of the microelectronic circuit 107 after a first, to be regarded as a primer layer layer 104 directly on the conductor. 102 aufgebracht ist. is applied 102nd Vorzugsweise besteht diese erste Schicht 104 auf der Leiterbahn 102 in diesem Ausführungsbeispiel aus PdCl 2 . Preferably this first layer 104 is on the conductor 102 in this embodiment of PdCl second Die erste Schicht 104 kann durch Inkontaktbringen einer wässrigen Lösung enthaltend The first layer 104 can be obtained by contacting an aqueous solution containing
etwa 0,25 g/l bis etwa 12,5 g/l PdCl 2 , about 0.25 g / L to about 12.5 g / L PdCl 2,
etwa 0,25 bis etwa 12,5 Vol.-%, 36% HCl und about 0.25 to about 12.5 vol .-%, 36% HCl and
etwa 0 bis etwa 20 Vol.-% Glyzerin/Ethanol about 0 to about 20 vol .-% glycerol / ethanol
mit der zu kontaktierenden Leiterbahn 102 und durch anschließendes Spülen mit 10 Vol.-% HCl und nochmaligem Spülen mit Wasser erfolgen. be made with the conductor track to be contacted by 102 and then rinsing with 10 Vol .-% HCl and repeated rinsing with water.

Fig. 1d zeigt den Fertigungszustand des mikroelektronischen Schaltkreises 107 , nachdem direkt auf die erste Schicht 104 eine zweite Schicht 105 mit dem katalytisch aktiven Metall aufgebracht worden ist. Fig. 1d shows the state of the microelectronic circuit 107, after the first layer 104 a second layer 105 has been deposited with the catalytically active metal directly. Vorzugsweise besteht diese zweite Schicht 105 aus Nickel, das zum Wachsen von Kohlenstoff- Nanoröhren als katalytisch aktives Metall funktionieren kann. Preferably, this second layer 105 is made of nickel, which can function for growing carbon nanotubes, as the catalytically active metal. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die zweite Schicht 105 aus Nickel direkt auf der ersten Schicht 104 aus PdCl 2 durch Inkontaktbringen einer wässrigen Lösung enthaltend According to this embodiment of the present invention, the second layer 105 may directly comprising nickel on the first layer 104 of PdCl 2 by contacting an aqueous solution
etwa 45 g/l NiCl 2 , about 45 g / l NiCl 2,
etwa 11 g/l NaOCl, about 11 g / l NaOCl,
etwa 100 g/l Natriumcitrat und about 100 g / l sodium citrate, and
etwa 50 g/l Ammoniumchlorid about 50 g / l ammonium chloride
mit der ersten Schicht 104 aus PdCl 2 und durch anschließendes Spülen mit H 2 O aufgebracht werden. with the first layer 104 of PdCl 2 and by subsequent rinsing with H 2 O to be applied. Das in der letztgenannten Lösung vorhandene NiCl 2 wird noch in der Lösung durch das Natriumcitrat zur Reinmetallform reduziert (Ni°), und das Nickel in Reinmetallform scheidet dann auf die erste Schicht 104 PdCl 2 ab. The existing in the latter solution is added NiCl 2 will be in the solution by the sodium citrate to the pure metal form reduced (Ni °), and the nickel in the form of pure metal is then deposited on the first layer 104 from PdCl 2.

Fig. 1e zeigt den Fertigungsstand des mikroelektronischen Schaltkreises 107 , bei welchem Kohlenstoff-Nanoröhren 106 auf der Oberfläche des katalytisch aktiven Metalls 105 gewachsen worden sind. Fig. 1e shows the state of completion of microelectronic circuit 107, have been at which carbon nanotubes 106 grown on the surface of the catalytically active metal 105th Aufgrund der Tatsache, dass das katalytisch aktive Metall der zweiten Schicht 105 , in diesem Ausführungsbeispiel Nickel, sich nur oberhalb der zu kontaktierenden Leiterbahn 102 befindet, wachsen nur in diesem Bereich Kohlenstoff-Nanoröhren auf. Due to the fact that the catalytically active metal of the second layer 105, is in this embodiment, nickel just above the conductor track to be contacted 102, only grow in this area carbon nanotubes on. So ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Endeffekt ein gezieltes Aufbringen von Kohlenstoff-Nanoröhren 106 auf einen bestimmten Bereich eines mikroelektronischen Schaltkreises 107 , während alle anderen, nicht vorgegebenen Bereiche des mikroelektronischen Schaltkreises 107 von den Kohlenstoff-Nanoröhren 106 frei bleiben. Thus, this embodiment of the present invention, in effect, allows a systematic application of carbon nanotubes 106 on a certain area of a microelectronic circuit 107, while all other, non-predetermined areas of the microelectronic circuit 107 remain free of the carbon nanotubes 106th Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Kohlenstoff-Nanoröhren 106 mittels eines Abscheideverfahrens aus der Gasphase (CVD-Verfahren) gewachsen werden. In the context of this embodiment of the present invention, it is preferred that the carbon nanotubes are grown 106 by means of a deposition from the gas phase (CVD).

In einem weiteren, den Schritt in Fig. 1e anschließenden Schritt ist es dann möglich, die Kohlenstoff-Nanoröhren 106 mit einem weiteren leitenden Körper in Kontakt zu bringen, um diesen weiteren leitenden Körper mit der Leiterbahn 102 über die Kohlenstoff-Nanoröhren 106 , die zweite Schicht 105 aus Nickel und die erste Schicht 104 aus PdCl 2 elektrisch zu kontaktieren. In another, the step in Fig. 1e subsequent step, it is then possible to bring the carbon nanotubes 106 with another conductive body in contact to this further conductive body with the conductor 102 via the carbon nanotubes 106, the second layer 105 made of nickel and the first layer 104 of PdCl 2 electrically contact.

Es ist anzumerken, dass für die Beschaffenheit der zweiten Schicht mit katalytisch aktivem Metall alle Metalle möglich sind, die im Stande sind, den Wachstum von Kohlenstoff- Nanoröhren zu katalysieren und die sich mittels eines elektrolosen Abscheideverfahrens abscheiden lassen. It is to be noted that all the metals are possible for the nature of the second layer with a catalytically active metal, which are able to catalyze the growth of carbon nanotubes and which can be deposited by means of an electroless deposition process.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100

Substrat substratum

101 101

Dielektrikumschicht dielectric

102 102

Leiterbahn aus Metall Conductor made of metal

1 1

(zu kontaktierende Unterlage eines mikroelektronischen Schaltkreises) (To be contacted pad of a microelectronic circuit)

103 103

Oxid des Metalls Oxide of the metal

1 1

104 104

Primerschicht primer layer

105 105

katalytisches Metall catalytic metal

2 2

106 106

Kohlenstoff-Nanoröhren, gewachsen auf dem katalytischen Metall Carbon nanotubes grown on the catalytic metal

2 2

107 107

Ausschnitt eines mikroelektronischen Schaltkreises Section of a microelectronic circuit

Claims (13)

  1. 1. Verfahren zum Wachsen von Kohlenstoff-Nanoröhren oberhalb einer elektrisch zu kontaktierenden Unterlage 1. A method for growing carbon nanotubes over a electrically contacting pad
    bei dem zumindest ein für den Wachstum von Kohlenstoff- Nanoröhren katalytisch aktives Metall oberhalb der elektrisch zu kontaktierenden Unterlage mittels eines elektrolosen Abscheideverfahrens aufgebracht wird, und in which at least one catalytically active metal is deposited above the electrically contacting pad by means of an electroless deposition process for the growth of carbon nanotubes, and
    bei dem Kohlenstoff-Nanoröhren auf dem katalytisch aktiven Metall gewachsen werden. be grown on the catalytically active metal on the carbon nanotubes.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
    bei dem eine erste Schicht direkt auf die elektrisch zu kontaktierende Unterlage abgeschieden wird und in which a first layer is deposited directly on the electrically contacting surface and
    bei dem eine zweite Schicht mit dem katalytisch aktiven Metall direkt auf die erste Schicht abgeschieden wird. in which a second layer containing the catalytically active metal is deposited directly on the first layer.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die erste Schicht Metallatome aufweist. 3. The method according to claim 2, wherein said first layer metal atoms.
  4. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Wachsen der Kohlenstoff-Nanoröhren mittels eines Abscheideverfahrens aus der Gasphase erfolgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which the growth of carbon nanotubes takes place by means of a deposition from the gas phase.
  5. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die elektrisch zu kontaktierende Unterlage eine Leiterbahn eines mikroelektronischen Schaltkreises ist. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrically contacting pad is a conductor of a microelectronic circuit.
  6. 6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem die Leiterbahn Kupfer oder Aluminium aufweist. 6. The method according to claim 5, wherein the conductor comprises copper or aluminum.
  7. 7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem vor dem Aufbringen der ersten Schicht direkt auf die elektrisch zu kontaktierende Unterlage eventuell vorhandenes Metalloxid auf der Oberfläche der elektrisch zu kontaktierenden Unterlage entfernt wird. 7. The method according to any of claims 2 to 6, in which located on the electrically contacting pad possibly present metal oxide on the surface of the electrically contacting pad prior to application of the first layer.
  8. 8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem das Entfernen des Metalloxids durch Behandeln der Oberfläche der elektrisch zu kontaktierenden Unterlage mit Wasserstoffplasma oder mit Säure erfolgt. 8. The method of claim 7, wherein the removing of the metal oxide is carried out by treating the surface of the electrically contacting pad with hydrogen plasma or with acid.
  9. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem die erste Schicht aus PdCl 2 besteht. 9. A method according to any one of claims 2 to 8, wherein the first layer of PdCl 2 is made.
  10. 10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die erste Schicht PdCl 2 aufgebracht wird, indem 10. The method of claim 9, wherein the first layer is applied PdCl 2 by
    eine wässrige Lösung mit an aqueous solution containing
    etwa 0,25 g/l bis etwa 12,5 g/l PdCl 2 , about 0.25 g / L to about 12.5 g / L PdCl 2,
    etwa 0,25 bis etwa 12,5 vol.% 36% HCl und about 0.25 to about 12.5 vol.% 36% HCl and
    etwa 0-20 vol.% Glyzerin/EtOH about 0-20 vol.% glycerol / EtOH
    in Kontakt mit der elektrisch zu kontaktierenden Unterlage gebracht wird und is brought into contact with the electrically contacting surface and
    anschließend mit 10 vol.% HCl gespült wird. is then rinsed with 10 vol.% HCl.
  11. 11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 oder 10, bei dem die zweite Metallschicht aus Nickel besteht. 11. The method according to any one of claims 2 or 10, wherein said second metal layer consists of nickel.
  12. 12. Verfahren gemäß Anspruch 11, 12. The method according to claim 11,
    bei dem die zweite Metallschicht aus Nickel aufgebracht wird, indem wherein the second metal layer of nickel is applied by
    eine wäßrige Lösung mit An aqueous solution containing
    etwa 45 g/l NiCl 2 , about 45 g / l NiCl 2,
    etwa 11 g/l NaOCl, about 11 g / l NaOCl,
    etwa 100 g/l Natriumzitrat und about 100 g / l sodium citrate and
    etwa 50 g/l Ammoniumchlorid about 50 g / l ammonium chloride
    in Kontakt mit der ersten Schicht gebracht wird und is brought into contact with the first layer, and
    anschließend mit H 2 O gespült wird. is then rinsed with H 2 O.
  13. 13. Bauelement, das Kohlenstoff-Nanoröhren aufweist, die gemäß einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 gewachsen wurden. comprises 13. The component containing carbon nanotubes that have been grown according to a method according to any one of claims 1 to 12th
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