8月21日消息，三星电子尖端技术研究所（SAIT）宣布开发出一项突破性技术——利用微量碳控制钌（Ru）晶体的尺寸与取向，为下一代半导体互连（布线）克服微缩物理极限提供了新路径。研究由SAIT与韩国科学技术院（GIST）、美国MIT合作完成，论文已于8月13日发表于《科学》（Science）杂志。

据BusinessKorea报道，随着AI与高性能计算推动芯片不断微缩，连接晶体管的金属布线也随之变细，电子在布线中运动时与晶界碰撞的概率显著上升，导致电阻增大、信号传输变慢、发热与功耗增加，成为制约芯片性能进一步提升的瓶颈。

研究团队的方案是在被视为下一代互连材料的钌中引入碳基促进剂（promoter）：热处理过程中，碳帮助钌晶体生长并重排，最终形成99%以上晶粒取向一致的薄膜。取向一致的晶体结构减少了电子流动的障碍，实现更高效的导电。应用于纳米级互连线时，线电阻较不加碳促进剂的常规钌互连降低约45%。

值得注意的是，研究人员还在实际半导体工艺所用的非晶绝缘膜上实现了高精度晶体取向生长，证明该技术有望应用于复杂的三维半导体结构。全部13名研究者中有11名来自SAIT；四位共同第一作者中，Lim Yong-chul、Ha Yun-ho、Lee Young-min三名隶属三星电子，Cho Yong-ryun隶属GIST中央研究设施与高级分析中心。

业内观察人士指出，随着布线尺寸向2纳米级收缩，该技术有望满足下一代互连的电学性能要求。三星电子预期，若实现产业化，该技术可加速先进逻辑芯片的电信号传输并提升能效，增强AI加速器等高性能半导体应用的性能。对材料供应链而言，钌互连与碳基界面工程的重要性也将随之上升。 （来源：BusinessKorea）