imec 展示 NbTiN 超导数字电路关键结构，可实现百倍能效提升

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比利时imec微电子研究中心在IEEE IEDM 2024国际电子器件会议上展示了基于NbTiN超导材料的数字电源关键模块，包括互连、约瑟夫森结和MIM电容器。这些模块具有可扩展性，兼容300mm CMOS制造工艺，并能承受420℃的高温工艺。

imec表示，其第一代超导数字电路的能效比7nm CMOS系统提升了100倍，性能提升了10到100倍。

imec的NbTiN超导互联采用半大马士革集成工艺，实现了50nm的导线和通孔临界尺寸，临界温度高于13K，临界电流密度大于120 mA/μm²。约瑟夫森结采用夹在两个NbTiN层之间的aSi材料，临界电流密度超过2.5 mA/μm²。此外，imec还展示了基于HZO材料、使用NbTiN电极的可调谐电容器，其电容密度约为8 fF/μm²。 所有这些模块都满足了imec设想的系统工艺规范。

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