隨著集成電路技術的發展,ULSI的集成度不斷提高,互連布線所占芯片面積已成為限制其發展的重要因素之一。而隨著集成電路性能的不斷提高,PAM2301CAAB330電路丁作頻率已進人GHz時代,互連線導致的延遲也已可與器件門延遲相比較。因此,單層金屬互連系統已經無法滿足SI的需要。而多層互連,如:△一Au,⒍―№―Ag,Al―Pt―Au等。一方面可以使單位芯片面積上可用的互連布線面積成倍增加,允許有更多的互連線;另一方面使用多層互連系統能降低囚互連線過長導致的延遲時間的過長。因此,多層互連技術成為集成電路發展的必然。

   多層互連系統主要由金屬導電層和絕緣介質層組成。因此可從金屬導電層和絕緣介質層的材料特性、工藝特性及互連延遲時間等多個方面來分析ULSI對多層互連系統的要求。

   縮短互連線延遲時間

   通常用電阻電容(RC)常數表征互連線延遲時間,,ρ為金屬連線的電阻率;Z、rn分別為金屬連線層的長度、寬度和厚度;ε、r。x分別為介質層的介電常數和厚度。由式(12ω可知,金屬導電層的電阻率越低,絕緣層的介電常數越小,互連線越短,互連線延遲時間也就短,電路速度也就越快。采用低阻的互連材料可有效降低互連系統的延遲時間。所以銅就成為集成電路進人深亞微米選擇的互連材料。