人工智能驱动集成电路下一代互连材料设计:进展与挑战

崔国祥1，李瑞2，袁昌驰1，吴蕴雯1，鞠生宏1，2(1.上海交通大学材料科学与工程学院)(2.上海交通大学中英国际低碳学院)

摘要: 随着芯片在通信、汽车电子与高性能计算等领域的深入应用，低功耗、高性能的芯片需求持续上升。在摩尔定律推动下，器件微型化带来量子隧穿效应和布线电阻增加等挑战，尤其在5nm及以下工艺节点，芯片互连成为性能瓶颈。Cu 互连面临尺寸效应导致的电阻激增，推动对新型低电阻材料的探索。综述了集成电路互连在先进节点下的核心挑战，分析Co、Ｒu等替代金属及二元合金、拓扑半金属、二维材料的发展前景，并探讨人工智能在互连材料设计中的应用，为工业界开发新一代互连材料提供参考路径。

关键词: 互连材料; 二元合金; 拓扑半金属; 二维材料; 人工智能