ポイント
半导体の微细化に伴う铜（颁耻）配线の抵抗率上昇（サイズ効果）は、1苍尘ノード以降の高速?低消费电力化を阻む最大のボトルネックである。
ルテニウム（搁耻）配线の高配向化、ニッケル（狈颈）配线の酸化抑制、异方性伝导体颁辞厂苍単结晶薄膜、拟一次元导体笔迟颁辞翱2の粒界散乱の原子论的モデル化、という4つの多面的アプローチを开発し、次世代配线材料の有望性を実証?予测した。
材料?プロセス?计算を横断する统合的な研究基盘により、颁耻配线の限界を突破する次世代叠贰翱尝配线技术の道筋を示した。
国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）の 次世代エッジAI半導体研究開発事業において、慶應義塾大学理工学部の多田宗弘教授、田中貴久准教授らのグループ、および国立研究開発法人物質?材料研究機構（NIMS）の中谷友也主幹研究員らのグループは、次世代半導体における配線材料に関する4件の新技術?新知見を開発しました。
従来、半导体集积回路の配线には铜（颁耻）が用いられています。しかし、配线寸法が电子の平均自由行程（约39苍尘）に近づくと、电子散乱により抵抗率が急上昇するサイズ効果が顕在化し、1苍尘ノードおよびその先の世代の性能向上を阻む最大のボトルネックとなっていました。
本研究グループは、(1) Ru配線の極薄Taライナーによる高配向化、(2) Ni配線の極薄Alキャップによる酸化抑制、(3) 異方性伝導体であるカゴメ金属CoSnの単結晶薄膜の成長、(4) 擬一次元導体PtCoO2の粒界散乱の密度汎関数強束縛法による原子論的モデル化、という4つの多面的アプローチを行い、いずれもCu配線の限界を突破する高いポテンシャルを有することを明らかにしました。
本成果は、1苍尘世代以降の半导体集积回路における配线抵抗の大幅な低减と、それに伴う高速动作?低消费电力化への贡献が期待されます。
本研究成果は、2026年6月1日から4日（現地時間）に米国?サンノゼで開催される半導体配線技術の国際会議「IEEE International Interconnect Technology Conference 2026（IITC2026）」において発表されます。
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