一家美国初创公司已在300毫米CMOS晶圆工艺中实现高质量石墨烯的晶圆级合成。总部位于加利福尼亚的Destination 2D表示，这是主流半导体产品中的第一种二维（2D）材料。
在15nm以下的线宽下，铜互连的电阻率迅速增加，导致电路和系统级性能、功耗显著下降，并极大地影响现代半导体设计（如GPU、CPU等）所需的所有可靠性指标。
大面积石墨烯合成通常涉及化学气相沉积 (CVD)，这需要的高温远远超过CMOS互连制造允许的热预算，还需要将在金属基板上生长的石墨烯机械转移到介电基板上。
原始单层石墨烯是一种具有低电荷载体密度的半金属，导致高薄层电阻，这进一步限制了其直接应用于互连应用的可能性。因此，对于互连应用，需要多层边缘接触的石墨烯以及适当的插层掺杂。
这一理论首先由Destination 2D的首席技术官Kaustav Banerjee教授及其在美国圣塔芭芭拉的团队实验验证，随后他们开创了压力辅助固相扩散技术，用于在CMOS兼容温度下直接在介电基底上合成多层石墨烯。
Destination 2D的CMOS兼容互连设计创新，通过插层掺杂和边缘接触的多层石墨烯实现，其电阻率更低，可靠性显著提高，并且比铜互连节能高达80%。
一种CMOS兼容的合成技术允许在远低于CMOS热预算的温度下直接在晶圆级介电基底上合成石墨烯。所有这些都在没有困扰先前CMOS互连石墨烯商业化努力的翘曲和开裂问题的情况下实现。
这一切导致Banerjee与Ravi Iyengar共同创立了Destination 2D，Ravi Iyengar担任首席执行官，他是一位半导体微处理器设计资深人士，现已成为连续创业者。
由首席产品官Dave Silvetti领导的设备工程团队正在将几项前沿的CMOS工艺技术设备设计投入大规模生产，首先推出的是CoolC GT300。这实现了Destination 2D的专有石墨烯合成工艺，避免了传统上阻碍石墨烯应用于CMOS的热问题。
“Destination 2D使用与BEOL兼容的低温无转移工艺实现的晶圆级石墨烯覆盖，标志着CMOS行业的一个重要里程碑，”Destination 2D的首席执行官Ravi Iyengar说，“Destination 2D的互连技术——当集成在逻辑和存储芯片中时——可能会深刻地改变人工智能和其他计算密集型应用的前景。”（校对/李梅）
