在超大規模集成電路△藝中,有著極好熱穩定性、抗濕性的二氧化硅一直是金屬互連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線的主要材料。 K4H561638N-LCCC每一個芯片可以容納不同的邏輯電路層數,叫做互連層數。層數越多,芯片占據的面積就越小,成本越低,但同時也要面對更多的技術問題。例如,不同的電路層需要用導線連接起來,為F降低導線的電阻(R值)。隨著半導體技術的進步,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,電路中導體連線數目不斷地增多,導致I作時脈跟著變快,由金屬連接線造成的電阻電容延遲現象(RC delay),影響到元件的操作速度。在130nm及更先進的技術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、高傳導線路材質,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 導性、更低的電阻,可以解決寄生電阻問題。因此,在降低導線電阻方面,由于金屬銅具有高熔點、低電阻系數及高抗電子遷移的能力,已被廣泛地應用于連線架構中來取代金屬鋁作為導體連線的材料。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(低虍)的材料便被不斷地發展。

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