Eletrônica

Fios de cobre ultra-finos produzidos sem defeitos

Fios de cobre ultra-finos produzidos sem defeitos
Seção de três canais formados por um substrato de polímero (área amarela). Funcionando como moldes, eles são totalmente preenchidos pelo metal, formando fios de cobre sem defeitos. [Imagem: NIST]

Fios de cobre

Os microprocessadores atuais incluem diversas camadas de "fiação" de cobre para fazer as conexões elétricas em seu interior.

Para economizar espaço no chip, diminuindo seu tamanho e aumentando sua velocidade, os fios de cobre têm sido feitos cada vez mais estreitos, com uma altura maior do que sua largura.

Entretanto, como se espera que as interconexões devam passar dos atuais 150 nm para cerca de 65 nm por volta de 2010, com a proporção entre altura e largura quase dobrando, o processo se torna muito sensível a espaços vazios no interior dos fios de cobre.

Processo eletroquímico

Agora, uma equipe de pesquisadores do NIST, ligado ao Departamento de Comércio dos Estados Unidos, formada por metalurgistas e eletroquímicos, descobriu um banho de cobre que produz interconexões com a mesma densidade que sistemas proprietários utilizados pelas indústrias.

Isto permitiu à equipe entender os detalhes do processo eletroquímico, conhecido como "superfilling" (super preenchimento), que permite a produção de fios finos e longos e livres de defeitos.

Entender o processo é elemento chave para criar as interconexões multi-camadas do futuro, livres de buracos e fendas.

A foto acima mostra uma seção de três canais formados por um substrato de polímero (área amarela) que são totalmente preenchidos por cobre.

Produção de fios

A equipe desenvolveu ainda um modelo computadorizado para a deposição de cobre, o qual está ajudando a indústria a determinar os níveis ótimos de diversos parâmetros no processamento e produção dos fios.

O modelo pode prever quantas diferentes combinações de aditivos no processo de galvanização influenciam a eletrodeposição no cobre em espaços confinados, tais como os sulcos e conexões verticais.





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