Esta investigación se realizó en el contexto del mercado de semiconductores, con una demanda de sistemas de semiconductores de alto rendimiento y altamente integrados que simultáneamente mejoran el rendimiento y reducen el tamaño del chip. La reducción de la línea de metal y la vía en las estructuras de la parte posterior de la línea (BEOL) es esencial para entregar eficientemente energía a dispositivos de escala reducida. Este estudio utilizó la técnica de simulación del método de elementos finitos (FEM) para modelar la distribución de calor y corriente para mejorar la eficiencia de las estructuras de escala reducida. Debido a cuellos de botella en el flujo de corriente, un aumento en la relación de área de la vía a la línea de metal (a medida que la vía se vuelve relativamente más pequeña) conduce a un aumento de temperatura debido al calentamiento de Joule. Esta tendencia sigue una forma polinómica de segundo grado, y el punto donde la temperatura se duplica en comparación con cuando la relación de área es uno se sitúa en una relación de área de tres. El aumento de temperatura causado por el calentamiento de Joule conduce finalmente a la destrucción de la vía, lo que afecta directamente la fiabilidad de la estructura BEOL. Estos resultados experimentales pueden proporcionar pautas para el diseño teniendo en cuenta consideraciones de fiabilidad, especialmente en los sistemas de semiconductores de hoy en día donde se requiere una reducción significativa en las estructuras de interconexión. También pueden aplicarse ampliamente a la investigación destinada a desarrollar estructuras de interconexión que mejoren la fiabilidad.