9月9日消息,《自然·材料》(Nature Materials)9月8日刊发一项来自香港城市大学等机构合作的研究,报道了面向先进半导体互连的单晶CoSi半金属材料,第一作者Jiewei Chen,通讯作者包括Yang Chai等。
随着最先进铜互连尺寸缩至纳米级,载流子表面散射急剧推高电阻,造成信号延迟与可靠性问题,业界亟需超越常规电荷输运机制的替代导体。该研究证明CoSi半金属可支撑高缩放性、高导电与高可靠的互连应用:当CoSi薄膜厚度从1微米减至约20纳米时,其电阻率不升反降——从7.0 μΩ·cm降至0.72 μΩ·cm,得益于高导电表面通道;20纳米厚CoSi的室温电阻率仅为同厚度铜的十分之一。同时,CoSi的高聚结合能(5.4 eV)与原子迁移势垒(3.7 eV)赋予其优异的抗电迁移可靠性。
背景上,随着逻辑制程进入2纳米以下节点,钌、钼、CoSi等候选导体正被系统评估以替代铜互连。CoSi的特点是「越薄越导电」的反常尺寸效应,契合后摩尔时代互连缩放方向。研究还展示了该材料与现有半导体工艺的兼容性验证,团队认为其在先进逻辑与三维集成器件中具备直接应用潜力。
(来源:Nature Materials)