在超大規(guī)模集成電路△藝中,有著極好熱穩(wěn)定性、抗?jié)裥缘亩趸枰恢笔墙饘倩ミB線路問使用的主要絕緣材料,金屬鋁則是芯片中電路互連導(dǎo)線的主要材料。 K4H561638N-LCCC每一個(gè)芯片可以容納不同的邏輯電路層數(shù),叫做互連層數(shù)。層數(shù)越多,芯片占據(jù)的面積就越小,成本越低,但同時(shí)也要面對更多的技術(shù)問題。例如,不同的電路層需要用導(dǎo)線連接起來,為F降低導(dǎo)線的電阻(R值)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,晶體管尺寸不斷縮小,電路也愈來愈密集,也就是相對于元件的微型化及集成度地增加,電路中導(dǎo)體連線數(shù)目不斷地增多,導(dǎo)致I作時(shí)脈跟著變快,由金屬連接線造成的電阻電容延遲現(xiàn)象(RC delay),影響到元件的操作速度。在130nm及更先進(jìn)的技術(shù)中成為電路中信號傳輸速度受限的主要因素。

   電路信號傳輸速度取決于寄生電阻(parasitic resistance,R)與及寄生電容(parasiticcapacitance,C)二者乘積,當(dāng)中寄生電阻問題來自于線路的電阻性,因此必須借助低電阻、高傳導(dǎo)線路材質(zhì),而IBM提出銅線路制程,就是利用銅取代過去鋁制線路,銅比鋁有更高的傳 導(dǎo)性、更低的電阻,可以解決寄生電阻問題。因此,在降低導(dǎo)線電阻方面,由于金屬銅具有高熔點(diǎn)、低電阻系數(shù)及高抗電子遷移的能力,已被廣泛地應(yīng)用于連線架構(gòu)中來取代金屬鋁作為導(dǎo)體連線的材料。另一方面,在降低寄生電容方面,由于工藝上和導(dǎo)線電阻限制,使得我

們無法考慮借助幾何上的改變來降低寄生電容值。因此,具有低介電常數(shù)(低虍)的材料便被不斷地發(fā)展。

   由于寄生電容C正比于電路層隔絕介質(zhì)的介電常數(shù)慮,若使用低乃值材料(慮<3)作為不同電路層的隔絕介質(zhì),問題便迎刃而解了。隨著互連中導(dǎo)線的電阻(R)和電容(C)所產(chǎn)生的寄生效應(yīng)越來越明顯,低介電常數(shù)材料替代傳統(tǒng)絕緣材料二氧化硅也就成為集成電路工藝發(fā)展的又一必然選擇。