New-Tech Magazine | March 2023 | Digital Edition

מספר תרכובות מבטיחות על בסיס פאזות מאקס. :4 תמונה « IMEC קרדיט:

התנהגות ההתנגדות של חלק :3 תמונה

« מהסגסוגות הבינאריות המבטיחות. IMEC קרדיט:

משילובי החומרים תהיה התנגדות סגולית גדולה יותר מנחושת. כדי להישאר ברשימה, אסור שהערך הזה יהיה גבוה מדי וההתנגדות צריכה לגדול בשיעור נמוך יותר מזה של 10 נחושת, עם נקודות הצטלבות באזור ה־ ננומטר (או גבוה יותר) – הגודל שבו השימוש בנחושת מתחיל להיות בעייתי. הניסויים האלה מעניקים לנו גם מושג לגבי מידת הדיוק של החישובים התיאורטיים המשמשים לצמצום הרשימה. זיהוי מועמדים: מסגסוגות בינאריות על בסיס אלומיניום ועד פאזות מאקס שלישוניות ההדמיות הממוחשבות הדגימו תכונות מבטיחות בסגסוגות בינאריות שונות,

רק הסגסוגות שאנרגיית הקשירות שלהן שוות ערך או טובה יותר מזאת של נחושת ושערך הכפלת ההתנגדות הסגולית בממוצע נתיב נושאי המטען נמוך מזה של נחושת, ממשיכות לשלב הבא. אבל לא די בכך, ולפני שממשיכים לשלב הבא נלקחים בחשבון מאפיינים נוספים, ובהם כמה טוב נצמדות הסגסוגות האלו לחומר הדיאלקטרי? האם הסגסוגות האלו קיימות כפאזה יציבה (תרמודינמית)? והאם יש צורך בשלבי ליבון כדי להגיע לפאזות היציבות האלו, והאם הטמפרטורות מתאימות לתהליך ? האם הסגסוגות מכילות חומרים BEOL רעילים או נדירים? ומהי עלות החומר? שימוש בידע בהנדסת חומרים מאפשר לנו לפסול שילובים נוספים ולהמשיך לצמצם את רשימת הסגסוגות המועמדות. יש צורך במחקר נוסף כדי לאמוד את פוטנציאל המזעור רשימת החומרים הקצרה על בסיס החישובים התיאורטיים היא נקודת הפתיחה להמשך מ"מ במטרה 300 המחקר על פרוסות בקוטר לאמת את הממצאים התיאורטיים. תוצאות הניסויים ישמשו גם כבסיס למודלים ממוחשבים במטרה להבין טוב יותר כיצד מתנהגים המוליכים בגדלים זעירים. בסדרת ניסויים אחת, שיקעו החוקרים שכבות דקות בעובי משתנה ומדדו את ההתנגדות. בסדרת ניסויים אחרת, מיוצרים T דגמי מחקר עם מבנים מעוצבים בצורת המתאימים לשמש במחברי ביניים כדי לבדוק את פוטנציאל המזעור בפסים צרים. לחלק

ובהן סגסוגות על בסיס אלומיניום, נחושת ורותניום. בימים אלה, קבוצות מחקר בכל רחבי העולם חוקרות את התנהגות ההתנגדות 2019 של הסגסוגות הבינאריות האלו. בשנים , קבוצות חוקרים מאסיה ומארה"ב 2020 ו־ .] 5 , 4 , 3 דיווחו על התקדמות המחקרים [ ממצאים imec , הציגה IITC 2021 בכינוס נוספים על התנגדותן של שכבות דקות של סגסוגות על בסיס אלומיניום על גבי פרוסה ) AlNi מ"מ, ובהן אלומיניום־ניקל ( 300 בקוטר ]. העיסוק העולמי AlCu ( ]6( ואלומיניום־נחושת במחקר ממחיש את הצורך במציאת מוליכים חדשים, ולמרות שהושגה התקדמות יפה, עדיין נותרו אתגרים רבים בתחום החומרים ושיטות הייצור, שאותם צריך לפתור. הצוות שלנו לא הסתפק בזה והחליט לחקור גם סגסוגות שלישוניות ומורכבות יותר.

): פוטנציאל Ru ), רותניום ( Cu מאפייני פאזות מאקס יציבות לעומת נחושת ( :5 תמונה « (שמאל) וסטוכיומטריות 211 ) ואנרגיית הקשירות עבור סטוכיומטריית ρ0×λ( ההתנגדות למזעור (ימין). השטחים בצבעים אפור בהיר ואפור כהה מייצגים את האזורים שבהם פאזות 413 ו־ 312 .]8 מאקס צפויים להציג תכונות עדיפות על אלו של נחושת ורותניום, בהתאמה [ IMEC קרדיט:

New-Tech Magazine l 58