随着集成电路技术的发展,ULSI的集成度不断提高,互连布线所占芯片面积已成为限制其发展的重要因素之一。而随着集成电路性能的不断提高,PAM2301CAAB330电路丁作频率已进人GHz时代,互连线导致的延迟也已可与器件门延迟相比较。因此,单层金属互连系统已经无法满足SI的需要。而多层互连,如:△一Au,⒍―№―Ag,Al―Pt―Au等。一方面可以使单位芯片面积上可用的互连布线面积成倍增加,允许有更多的互连线;另一方面使用多层互连系统能降低囚互连线过长导致的延迟时间的过长。因此,多层互连技术成为集成电路发展的必然。

   多层互连系统主要由金属导电层和绝缘介质层组成。因此可从金属导电层和绝缘介质层的材料特性、工艺特性及互连延迟时间等多个方面来分析ULSI对多层互连系统的要求。

   缩短互连线延迟时间

   通常用电阻电容(RC)常数表征互连线延迟时间,,ρ为金属连线的电阻率;Z、rn分别为金属连线层的长度、宽度和厚度;ε、r。x分别为介质层的介电常数和厚度。由式(12ω可知,金属导电层的电阻率越低,绝缘层的介电常数越小,互连线越短,互连线延迟时间也就短,电路速度也就越快。采用低阻的互连材料可有效降低互连系统的延迟时间。所以铜就成为集成电路进人深亚微米选择的互连材料。