ulsi互連布線國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢論

1、ULSI互連布線國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢互連布線國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢摘要：采用理論分析的方法講述了ULSI互連布線的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢，以及ULSI互連布線所遇到的問題，以及在材料方面的解決方法，包括互連布線從Al到Cu的發(fā)展，并對LowK介質(zhì)與Cu連線的原理與應(yīng)用現(xiàn)狀進行了分析，以及對國內(nèi)外超大規(guī)?；ミB布線未來發(fā)展的展望。關(guān)鍵詞：互連集成技術(shù)，Cu互連，低K介質(zhì)1.引言引言18世紀中葉，工業(yè)革命將人類從農(nóng)業(yè)時代帶到了工

2、業(yè)時代，近50年電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使人類進人了信息時代。1946年，第一臺重30噸，占地17。平方米的計算機“埃尼克”誕生，1947年晶體管的發(fā)明揭開了微電子發(fā)展的序幕，同時為1958年集成電路的問世莫定了基礎(chǔ)。集成電路(IC)推動了微電子的發(fā)展，是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。1971年微處理器(集成電路)的誕生是計算機發(fā)展史上的一個重要里程碑，90年代，以集成電路為基礎(chǔ)的多媒體和因特網(wǎng)的發(fā)展推動著人類從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟發(fā)展，促進了信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展

3、。據(jù)統(tǒng)計，信息產(chǎn)業(yè)正每年以30%的速度增長，1990年產(chǎn)值是1489億美元，1995年為6400億美元，估計2000年超過了1萬億美元，成為全球第一大產(chǎn)業(yè)。世界發(fā)達國家的信息產(chǎn)業(yè)已占GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)的10%以上。早在1995年，美國、日本、法國、英國等國的信息技術(shù)出口就已占全球市場的77%?，F(xiàn)在因特網(wǎng)已經(jīng)滲透到社會各個領(lǐng)域，且正以每年100%的速度發(fā)展。全球十強公司，半數(shù)與信息產(chǎn)業(yè)有關(guān)。事實加工向0.1hem和更小尺寸發(fā)展，必須用

4、越來越多層次的互連技術(shù)。按照目前國際一般公認的半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢，到2012年，用0.05μm加工技術(shù)制造的特大規(guī)模集成電路將需要多達9層的多層互連體系。要掌握高可靠小尺寸器件的多層互連技術(shù)，就需要深人研究開發(fā)有關(guān)的多層互連結(jié)構(gòu)，適合的金屬互連和介質(zhì)絕緣薄膜材料，以及相應(yīng)的薄膜淀積、刻蝕、平坦化等工藝。下面本文就多層互連體系目前面臨的問題以及解決方案做討論。2.ULSI互連布線所遇到的問題和解決方法互連布線所遇到的問題和解決方法互連技術(shù)

5、中所面臨的技術(shù)和物理限制的挑戰(zhàn)主要有互連技術(shù)獲得巨大進步的關(guān)鍵在于幾種新材料和新工藝的出現(xiàn)。沒有這些變化，現(xiàn)代的平面多層互連結(jié)構(gòu)是不可能出現(xiàn)的。從歷史上看，在上世紀七十年代，多晶硅和鋁布線技術(shù)在超大規(guī)模電路(VLSI)中開始被廣泛使用。到八十年代，集成電路的設(shè)計者們已經(jīng)可以設(shè)計長達100微米的多晶硅導(dǎo)線。兩種加工技術(shù)的出現(xiàn)促進了多層金屬互連的發(fā)展:一個是在金屬層之間用PCVD的方法沉積介質(zhì)材料。PCVD的工作溫度較低，適合鋁布線另一個是