「香港飛龍」標誌 本文内容： 如果您希望可以時常見面，歡迎標星收藏哦~全球芯片行業或迎來革命性突破！上海科技大學馮繼成課題組（AIL）成功開發出全球首套“芯片納米血管3D打印機”，突破下一代互連金屬材料難以加工的瓶頸——用銥、釕等下一代互連材料替代傳統的銅互連，並實現最小17 nm特徵尺寸的三維橋連結構加工以及晶圓級的加工通量（圖1）。這項名爲“法拉第3D打印”的國產技術，將製造能耗砍至傳統工藝的百萬分之一，爲未來國產高端芯片量產，打破高端芯片對進口設備和材料的依賴提供了有力保障。圖1.法拉第3D打印晶圓級大面積、多級、多尺度、多材料的芯片互連納米結構爲什麼需要“納米血管革命”？揭祕下一代互連金屬材料芯片內部數億條“金屬血管”正面臨一場生死危機！當前高端芯片依賴的銅互連，一旦線寬縮至10 nm以下，就會像“生鏽的水管”一樣——電阻率暴增300%、發熱嚴重甚至失效，直接卡死而無法提升算力。銥、釕等材料由於電阻尺寸效應弱，而被認爲是可以替代銅的“下一代互連金屬材料”（圖2）。然而由於下一代互連材料多爲貴金屬，且目前主流的大馬士革工藝無法完全適配，因此下一代互連金屬材料未能在真正的芯片中亮相。圖2.下一代互連金屬材料的主要性質：抵抗電阻尺寸效應未來的行業顛覆者馮繼成課題組除瞭解決下一代互連金屬材料的加工難題外，更賦予其自主研製的納米打印技術四大特質，使其可直接對接集成電路製程：成本暴降：材料用量僅爲傳統工藝的0.0001%，能耗節省99.9%（圖1），中小芯片廠也能玩轉高貴的下一代材料；性能優越：經過簡單熱處理後，3D打印的金屬互連結構即可展現出接近理論預測值的優異性能表現（圖3）；晶圓級通量：僅需單次打印即可在60分鐘內加工超過10000000個3D納米結構組成的晶圓級大面積陣列（圖4）；國產突圍：核心技術已申請19件發明專利，國產設備量產後可徹底擺脫對外國設備的依賴。圖3.法拉第3D打印互連結構的性能接近理論值。圖4.研究團隊開發出基於脈衝電場的晶圓級高通量法拉第3D打印，1小時內即可打印晶圓級納米結構陣列。上文展示的工作展示了打印三維納米結構作爲芯片互連的應用潛力，有望爲受制於現有製造手段而難以實現的芯片互連方案帶來新的發展機會。與此同時，該技術不僅適用於集成電路互連製造和金屬化，在MEMS、光學超構材料等前沿領域同樣展現出廣闊的應用前景（科研進展|上科大物質學院馮繼成組在Advanced Materials發表後封面成果：4D打印彩色微電影，物質學院馮繼成課題組自研“電力線畫筆”高速描繪多材料、高精度的三維納米結構陣列）。展望未來，馮繼成團隊將持續深耕納米尺度3D打印技術的產業化應用研究，重點推進該技術與現有芯片製造工藝的深度融合，致力於攻剋制約我國集成電路產業發展的"卡脖子"技術難題，爲提升我國在高端芯片製造領域的自主創新能力注入新動能。相關研究成果以題爲“Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu”發表於國際學術期刊ACS NANO, 並選爲Supplementary Cover成果。上海科技大學爲本項成果唯一完成單位。論文標題：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00720xxxxxx劃重點當主流工藝銅互連的紅海中纏鬥，新勢力已用一場“納米血管革命”撕開下一代芯片互連的新賽道。從材料、設備到工藝的全面自主，或許正是中國半導體衝破“卡脖子”困局的可行路徑。合作請聯繫團隊官網: http://www.jcfenglab.com上科大技術轉移辦公室，郵箱：[email protected]半導體精品公衆號推薦專注半導體領域更多原創內容關注全球半導體產業動向與趨勢*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4021期內容，歡迎關注。『半導體第一垂直媒體』實時 專業 原創 深度公衆號ID：icbank喜歡我們的內容就點“在看”分享給小夥伴哦 (本文内容不代表本站观点。) --------------------------------- |
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