Misalnya, resistivitas serendah 11.5μWcm diukur untuk paduan biner NiAl dengan ketebalan 7.7nm, diperoleh setelah rekayasa ukuran butir. Hasilnya menandai tonggak menuju memungkinkan interkoneksi resistif rendah dengan lebar garis di bawah 10 nm.
Untuk mengimbangi penskalaan perangkat yang berkelanjutan, lebar jalur interkoneksi paling kritis dalam logika canggih dan chip memori segera mendekati 10nm. Pada dimensi kecil ini, resistivitas Cu meningkat secara dramatis, dan keandalannya menurun.
Ini telah memaksa komunitas interkoneksi untuk mengidentifikasi alternatif metalisasi Cu. Sementara fokus awalnya pada logam unsur, pencarian telah diperluas ke intermetalik terurut biner dan terner – diprakarsai oleh imec pada konferensi IITC 2018.
Imec menyiapkan metodologi berbasis ab-initio yang unik untuk memilih dan memberi peringkat bahan yang paling menjanjikan, menggunakan produk resistivitas curah dan jalur bebas rata-rata pembawa muatan (r0 x l) Ini adalah salah satu tokoh jasa utama.
Penilaian teoretis ini adalah titik awal untuk pekerjaan eksperimental lebih lanjut pada wafer 300mm., 'Untuk lebih memahami dan memodelkan perilaku resistivitas paduan biner yang dipilih pada dimensi kecil, kami memperkenalkan resistivitas yang efektif, yang mempertimbangkan variasi komposisi dan efek keteraturan dan gangguan,” kata Zsolt Tőkei dari Imec, “analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa resistivitas film tipis paduan biner didominasi oleh hamburan batas butir karena ukuran butir kecil yang secara inheren ada dalam film konduktor tipis, sedangkan gangguan juga berkontribusi pada film yang lebih tebal.”
Untuk studi kasus NiAl stoikiometri, resistivitas serendah 11.5μWcm diukur pada film tipis 7.7nm, yang 23% lebih rendah dari Cu. Ini dicapai setelah mendepositkan film NiAl berbutir besar setebal 50nm pada lapisan Ge epi pada suhu yang kompatibel dengan back-end-of-line (BEOL), diikuti dengan eksperimen penipisan.
Eksperimen ini mempertahankan ukuran butir yang lebih besar (45.7 nm) dan karenanya mengurangi kontribusi hamburan batas butir terhadap resistivitas.
“Keberadaan eksperimental film konduktor tipis resistif rendah pada wafer 300mm memotivasi kami untuk melanjutkan pencarian kami untuk paduan biner dan terner,” kata Tőkei, “pada saat yang sama, kami menyelidiki kontrol komposisi paduan dan kompatibilitas integrasinya dengan masa depan. skema metalisasi yang kemungkinan akan didasarkan pada etsa subtraktif.”
Lihat lebih banyak: modul IGBT | Layar LCD | Komponen Elektronik