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铜互连的终结？半导体行业迈向新材料时代

2025年8月，半导体工程领域的权威媒体《Semiconductor Engineering》发表文章，探讨了铜互连技术在先进制程节点（10纳米以下）面临的瓶颈以及钌（Ruthenium）等新材料崛起的趋势。近三十年来，铜一直是芯片互连的首选材料，因其高导电

声子作为固体中原子集体振动的量子化激发，在材料的热传导、力学性质以及相变行为中发挥着关键作用。在理想的周期性晶格中，声子以平面波的形式在整个晶体中自由传播，表现出非局域化的特征。然而，当固体中存在无序、缺陷或非周期性结构时，声子的传播行为会发生根本性改变，可能

从电压调节位置到热量提取路径，从互连金属材料到封装结构，由AI算力驱动的供电设计变化正推动芯片架构进入以背面供电、垂直集成、钼互连为核心的新阶段。

随着人工智能 (AI) 工作负载日益庞大、复杂，用于处理所有数据的各种处理元件对功率的需求也空前高涨。然而，高效可靠地提供这种功率，同时又不损害信号完整性或引入热瓶颈，却带来了半导体历史上最严峻的设计和制造挑战。

在真空科学中，真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。这种特定的真空状态与人类赖以生存的大气在状态相比较，主要有如下几个基本特点：