图2.下一代互连金属材料的主要性质：
抵抗电阻尺寸效应
未来的行业颠覆者
冯继成课题组除了解决下一代互连金属材料的加工难题外，更赋予其自主研制的纳米打印技术四大特质，使其可直接对接集成电路制程：
成本暴降：材料用量仅为传统工艺的0.0001%，能耗节省99.9%（图1），中小芯片厂也能玩转高贵的下一代材料；
成本暴降：材料用量仅为传统工艺的0.0001%，能耗节省99.9%（图1），中小芯片厂也能玩转高贵的下一代材料；
性能优越：经过简单热处理后，3D打印的金属互连结构即可展现出接近理论预测值的优异性能表现（图3）；
性能优越：经过简单热处理后，3D打印的金属互连结构即可展现出接近理论预测值的优异性能表现（图3）；
晶圆级通量：仅需单次打印即可在60分钟内加工超过10000000个3D纳米结构组成的晶圆级大面积阵列（图4）；
晶圆级通量：仅需单次打印即可在60分钟内加工超过10000000个3D纳米结构组成的晶圆级大面积阵列（图4）；
国产突围：核心技术已申请19件发明专利，国产设备量产后可彻底摆脱对外国设备的依赖。
国产突围：核心技术已申请19件发明专利，国产设备量产后可彻底摆脱对外国设备的依赖。
图3.法拉第3D打印互连结构的性能接近理论值。
图4.研究团队开发出基于脉冲电场的晶圆级高通量法拉第3D打印，1小时内即可打印晶圆级纳米结构阵列。
上文展示的工作展示了打印三维纳米结构作为芯片互连的应用潜力，有望为受制于现有制造手段而难以实现的芯片互连方案带来新的发展机会。与此同时，该技术不仅适用于集成电路互连制造和金属化，在MEMS、光学超构材料等前沿领域同样展现出广阔的应用前景（科研进展|上科大物质学院冯继成组在Advanced Materials发表后封面成果：4D打印彩色微电影，物质学院冯继成课题组自研“电力线画笔”高速描绘多材料、高精度的三维纳米结构阵列）。展望未来，冯继成团队将持续深耕纳米尺度3D打印技术的产业化应用研究，重点推进该技术与现有芯片制造工艺的深度融合，致力于攻克制约我国集成电路产业发展的"卡脖子"技术难题，为提升我国在高端芯片制造领域的自主创新能力注入新动能。
相关研究成果以题为“Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu”发表于国际学术期刊ACS NANO, 并选为Supplementary Cover成果。上海科技大学为本项成果唯一完成单位。
论文标题：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00720xxxxxx
划重点
当主流工艺铜互连的红海中缠斗，新势力已用一场“纳米血管革命”撕开下一代芯片互连的新赛道。从材料、设备到工艺的全面自主，或许正是中国半导体冲破“卡脖子”困局的可行路径。
合作请联系
团队官网: http://www.jcfenglab.com
上科大技术转移办公室，邮箱：ott@shanghaitech.edu.cn返回搜狐，查看更多