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AI-Driven Design of Next-Generation Interconnect Materials for Integrated Circuits: Progress and Challenges (PDF )
MATERIALS CHINA [ISSN:1674-3962 /CN:61-1473/TG ]
Issue:
2025年05
Page:
436-449
Research Field:
Publishing date:
Info
Title:
AI-Driven Design of Next-Generation Interconnect Materials for Integrated Circuits: Progress and Challenges
Author(s):
CUI Guoxiang ; LI Rui ; YUAN Changchi ; WU Yunwen ; JU Shenghong 1. School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240
2. China-UK Low Carbon College, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 201306
Keywords:
interconnect materials ; binary alloys ; topological semimetals ; two-dimensional materials ; artificial intelligence
CLC:
PACS:
TN405;TP18
DOI:
10.7502/j.issn.1674-3962.202409016
DocumentCode:
Abstract:
With the increasing integration of chips into communications, automotive electronics and high-performance computing, the demand for low-power and high-performance devices continues to grow. Driven by Moore’s Law, the device miniaturization presents critical challenges such as quantum tunneling effects and increased wiring resistance. With technology nodes of 5 nm and below, the interconnects have emerged as a key performance bottleneck. Particularly, the copper interconnects face significant resistance increases due to size effects, driving the search for novel low-resistivity materials. This review summarizes the major challenges of interconnect technology at advanced nodes. In details, the potential applications of alternative metals such as cobalt and ruthenium, binary alloys, topological semimetals and two-dimensional materials are evaluated. At the same time, we also explores the application of artificial intelligence in interconnect material design, providing strategic insights for the development of next-generation interconnect solutions in the semiconductor industry.
Last Update: 2025-04-27
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