数字化、人工智能、自动驾驶和高性能终端设备的进步带来了更小、更强大的逻辑芯片。因此,高端技术节点的扩展正在向前推进,带来更小的晶体管和互连。虽然研究人员仍在继续开发更小的晶体管,但在制造更细更薄的铜制互连时却遇到了困难。
缩小铜互连有三个主要问题:
- 铜线需要用阻挡层包裹,以避免相邻材料的损坏。因此,阻挡层是减小铜线尺寸的障碍。
- 铜线越细,发生电迁移的可能性越大。
- 随着互连尺寸的缩小,铜的电阻率增大。
由于上述缺点,需要考虑新的互连材料。研究人员Wan等人在其IITC会议论文 《亚-5nm互连用钌的减法蚀刻》 中指出,最有希望取代铜的候选材料之一是钌。