Dây và tiếp xúc thành nút thắt

Cách chữa là phủ lên đỉnh mỗi cổng một nắp ni tờ rai. Ni tờ rai là hợp chất của silicon và ni tơ, thường cũng làm vách cách bên. Khắc chọn lọc lấy ô xít đi mà gần như giữ nguyên ni tờ rai. Vì vậy lỗ lệch nhỏ sang cổng thì nắp vẫn che cổng. Lỗ dừng ở nắp và vách nên kim loại không chạm cổng. Lỗ căn theo chính cổng nên gọi là lỗ tiếp xúc tự căn, viết tắt là SAC. Cổng ít phải chừa chỗ cho sai lệch nên xếp sát nhau hơn. Một ví dụ là Intel, dùng nó ở thế hệ hai mươi hai na nô mét.

Ô mạch là nhóm vài transistor làm một chức năng logic. Cổng cũng cần một lỗ tiếp xúc, gọi tắt là lỗ cổng. Vùng hoạt động là phần silicon chứa nguồn, kênh và máng. Trước đây lỗ cổng đặt ngoài vùng hoạt động, trên ô xít cách ly. Vì lỗ nằm ngoài, cổng phải kéo dài thêm nên ô mạch lớn hơn. Lỗ cổng khắc xuyên qua nắp ni tờ rai, xuống tới kim loại cổng. Nắp còn lại ở hai bên giữ lỗ cổng cách lỗ nguồn và lỗ máng bên cạnh. Nhờ vậy lỗ cổng đặt ngay trên cổng, trong vùng hoạt động, nên ô mạch nhỏ lại. Cách này gọi là COAG.

Lỗ tiếp xúc nhỏ đi thì trụ kim loại lấp trong lỗ cũng mảnh đi. Tiết diện, là diện tích mặt cắt ngang của trụ, nhỏ đi thì điện trở lớn lên. Điện trở lớn làm dòng qua trụ nhỏ đi và tốn thêm điện. Tăng xờ ten cần lớp lót ở thành lỗ để bám vào ô xít. Lớp lót có điện trở lớn hơn, và lỗ càng hẹp thì nó chiếm tiết diện càng lớn. Cô ban vẫn cần lớp lót nhưng mỏng hơn, nên còn nhiều chỗ cho kim loại dẫn điện. Dùng cô ban ở lỗ rất nhỏ thì điện trở trụ có thể nhỏ hơn.

Mỗi dây có điện trở, và hai dây gần nhau có điện dung giữa chúng. Tích của điện trở và điện dung gọi là trễ RC. Trễ RC càng lớn thì tín hiệu tới nơi càng chậm. Dây cùng chiều dài mà mảnh đi thì tiết diện nhỏ, nên điện trở lớn lên. Hai dây sát nhau thì điện dung giữa chúng lớn lên. Transistor nhỏ đi thì trễ của chính nó nhỏ đi, còn trễ RC của dây dài lớn lên.

Dây trong chip lâu nay làm bằng nhôm. Điện trở suất đo mức cản dòng của vật liệu, và của đồng chỉ cỡ hai phần ba nhôm. Cách cũ là phủ kim loại rồi khắc bỏ phần thừa, nhưng đồng rất khó khắc. Người ta khắc rãnh trong lớp cách điện trước, rồi lấp đồng vào. Rãnh được lót rào chắn mỏng để đồng không khuếch tán vào ô xít. Cách làm đó gọi là đa ma xin. Tháng chín năm một nghìn chín trăm chín mươi bảy, IBM công bố công nghệ dây đồng. Dây đồng làm giảm điện trở dây, nhưng điện dung giữa dây vẫn còn.

Dây giữ nguyên hình dạng thì điện dung giữa chúng tỉ lệ thuận với hằng số điện môi. Vật liệu lô ca có hằng số điện môi nhỏ hơn ô xít silicon. Intel công bố dùng loại này ở thế hệ chín mươi na nô mét. Đó là tháng tám năm hai nghìn không trăm linh hai. Khe khí là khoảng trống chứa khí giữa hai dây, hằng số điện môi gần bằng một. Khe khí chỉ chiếm một phần khoảng giữa hai dây, ở vài tầng dây. Điện dung giữa dây vì thế nhỏ hơn so với chỉ dùng ô xít. Intel công bố khe khí ở thế hệ mười bốn na nô mét.

SAC và COAG làm ô mạch nhỏ, còn đồng, lô ca, khe khí làm trễ dây nhỏ. Giới hạn về tốc độ của chip dịch dần từ transistor sang dây. Dây cấp điện đưa điện áp cấp tới từng transistor. Dây tín hiệu truyền tín hiệu giữa các transistor. Hai loại dây phải chia nhau các tầng dây nên chỗ ngày càng thiếu. Dây cấp điện ở tầng dưới mảnh nên điện trở lớn, điện áp giảm dần dọc dây. Transistor ở xa nơi cấp điện nhận điện áp nhỏ hơn nên chạy chậm hơn. Thiếu chỗ và điện áp giảm trên dây cấp điện ngày càng nặng thêm, thành vấn đề mới.