على سبيل المثال ، تم قياس مقاومة منخفضة تصل إلى 11.5 W سم لسبائك NiAl الثنائي بسمك 7.7 نانومتر ، والتي تم الحصول عليها بعد هندسة حجم الحبوب. تمثل النتائج علامة فارقة نحو تمكين الاتصال البيني منخفض المقاومة بعرض خط أقل من 10 نانومتر.
لمواكبة التوسع المستمر للجهاز ، فإن عرض خطوط التوصيل الأكثر أهمية في أحدث شرائح المنطق والذاكرة يقترب قريبًا من 10 نانومتر. في هذه الأبعاد الصغيرة ، تزداد مقاومة النحاس بشكل كبير ، وتتدهور موثوقيتها.
وقد أجبر هذا المجتمع المترابط على تحديد بدائل لمعدن النحاس. بينما كان التركيز في البداية على المعادن الأولية ، تم توسيع البحث ليشمل intermetallics ثنائية وثلاثية مرتبة - بدأها imec في مؤتمر IITC 2018.
وضعت Imec منهجية فريدة قائمة على أساس ab-initio لاختيار وترتيب المواد الواعدة ، باستخدام منتج المقاومة السائبة ومتوسط المسار الحر لناقلات الشحن (r0 x l) ق واحدة من الشخصيات الرئيسية الجدارة.
كان هذا التقييم النظري نقطة البداية لمزيد من العمل التجريبي على رقائق 300 مم. ، 'لفهم ونمذجة سلوك المقاومة للسبائك الثنائية المختارة بأبعاد صغيرة بشكل أفضل ، قدمنا مقاومة فعالة ، والتي تأخذ في الاعتبار اختلاف التركيب وتأثيرات الترتيب و يقول Zsolt Tőkei من Imec ، "كشف التحليل الإضافي أن مقاومة الأغشية الرقيقة للسبائك الثنائية يهيمن عليها تشتت حدود الحبوب بسبب أحجام الحبوب الصغيرة الموجودة بطبيعتها في أغشية الموصلات الرقيقة ، في حين أن الاضطراب يساهم في الأغشية السميكة أيضًا."
بالنسبة لدراسة حالة NiAl المتكافئة ، تم قياس مقاومة منخفضة تصل إلى 11.5 μW سم على غشاء رقيق 7.7 نانومتر ، وهو أقل بنسبة 23٪ من النحاس. تم تحقيق ذلك بعد ترسيب فيلم NiAl بسمك 50 نانومتر كبير الحبيبات على طبقة Ge epi في درجات حرارة متوافقة مع نهاية الخط (BEOL) ، متبوعة بتجارب التخفيف.
تحافظ هذه التجارب على حجم حبة أكبر (45.7 نانومتر) وبالتالي تقلل من مساهمة نثر حدود الحبوب في المقاومة.
يقول توكي: "إن الوجود التجريبي لأغشية الموصلات الرقيقة منخفضة المقاومة على رقائق بقطر 300 مم يحفزنا على مواصلة بحثنا عن السبائك الثنائية والثلاثية ، وفي الوقت نفسه ، نتحرى عن التحكم في تكوين السبائك وتكاملها مع المستقبل مخططات المعدنة التي من المحتمل أن تستند إلى حفر مطروح ".
عرض المزيد : وحدات IGBT | شاشات الكريستال السائل | مكونات إلكترونية