예를 들어, 입자 크기 공학 후에 얻은 11.5nm 두께의 NiAl 이원 합금에 대해 7.7µWcm만큼 낮은 저항률이 측정되었습니다. 결과는 10nm 미만의 선폭으로 저저항 인터커넥트를 가능하게 하는 이정표를 세웠습니다.
계속되는 디바이스 스케일링에 보조를 맞추기 위해 최신 로직 및 메모리 칩에서 가장 중요한 상호 연결 라인의 폭은 곧 10nm에 근접합니다. 이러한 작은 치수에서는 Cu의 저항이 극적으로 증가하고 신뢰성이 저하됩니다.
이로 인해 상호 연결 커뮤니티는 Cu 금속화에 대한 대안을 식별해야 했습니다. 처음에는 원소 금속에 초점을 맞추었지만 2018 IITC 회의에서 imec이 시작한 이진 및 삼원 정렬 금속간 화합물로 검색이 확장되었습니다.
Imec은 벌크 저항률과 전하 캐리어의 평균 자유 경로의 제품을 사용하여 가장 유망한 재료를 선택하고 순위를 매기는 고유한 ab-initio 기반 방법론을 설정했습니다. (r0 x l) 주요 공로 중 하나입니다.
이 이론적인 평가는 300mm 웨이퍼에 대한 추가 실험 작업의 출발점이었습니다. Imec의 Zsolt Tőkei는 "무질서는 XNUMX원 합금 박막의 저항률이 얇은 전도체 필름에 본질적으로 존재하는 작은 입자 크기로 인한 결정립계 산란에 의해 지배되는 반면, 무질서는 두꺼운 필름에도 기여한다는 것을 밝혔습니다."라고 Imec의 Zsolt Tőkei는 말했습니다.
화학양론적 NiAl의 사례 연구에서 Cu보다 11.5% 더 낮은 7.7nm 박막에서 23µWcm 정도로 낮은 저항이 측정되었습니다. 이는 BEOL(back-end-of-line) 호환 온도에서 Ge 에피층에 50nm 두께의 큰 결정립 NiAl 필름을 증착한 후 박막화 실험을 수행한 후에 달성되었습니다.
이 실험은 더 큰 입자 크기(45.7nm)를 보존하므로 저항률에 대한 입자 경계 산란의 기여도를 줄입니다.
Tőkei는 "300mm 웨이퍼에 저항이 낮은 얇은 전도체 필름의 실험적 존재는 우리가 XNUMX원 및 XNUMX원 합금에 대한 연구를 계속하도록 동기를 부여합니다."라고 Tőkei는 말합니다. 감산 식각을 기반으로 할 가능성이 높은 금속화 방식입니다.”