碳纳米管（Carbon Nanotubes）作为一种纳米材料，自上世纪90年代在实验室被发现以来，就因为其本身优异的力学、热学、电学性能而广受关注。对其应用于微电子领域的工艺研究也持续升温。碳纳米管应用的过程中，首先要解决的就是其与其它金属之间的互连问题，而目前针对碳纳米管的键合工艺研究只停留在实验室水平，只能实现单根或小批量的碳纳米与金属间的键合，且存在成本高、效率低、成功率不高的缺点，故碳纳米管并未在工业中得到广泛应用。因此，如何大批量、高效率地实现碳纳米管与金属基底之间的键合就成为了将其工业化应用的瓶颈。本文对碳纳米管与金属铜之间的键合工艺进行了研究。针对不同状态的碳纳米管，得到了不同的工艺方法，从多方实现了两者之间高效、非接触、批量化、有方向性的键合。铜是半异体工艺中非常常见的互连材料，因此本文对碳纳米管的大范围应用具有着重大意义。本文的主要内容与创新在于。首先，针对不同形貌状态的碳纳米管分别提出了垂直的碳纳米管阵列与铜之间的键合工艺以及水平定向碳纳米管与铜之间的键合工艺。其中，分别使用热压键合和感应加热键合两种方式对于垂直的碳纳米管阵列键合工艺进行了研究和实验比较。利用碳纳米管对金属的吸附作用和纳米尺度下的扩散原理，通过真空加热的方式，实现了键合，其键合界面的强度超过碳管本身。对散乱排布的碳纳米进行水平定向，并利用感应加热的方法实现了碳管与铜之间的键合，该工艺具有高效率、批量化、非接触等优良特性。其次，在实验的基础上，对键合装备及工艺进行了优化。在仿真的基础上对热压键合的夹具进行了改进。为了提高真空感应加热设备的安全性，对原有设备进行了改造。为了提高感应加热的热效率，首次提出了二氧化硅隔热层的概念，并通过实验得以验证。综上，本文主要解决了针对不同状态的碳纳米管与铜金属之间的键合工艺问题。