所谓的铜互连,用个浅显的描述来讲就是,像微理这样的超大规模集成电路里,连接无数个晶的“导线”原来是铝,现在用铜来取代。
正是诸如此类的多技术难关,业内大多数人认为——虽然片中的传统铝互连,局限非常明显,但铜互连要想取而代之,却是不可能的。
用专业的话来解释,因为铜的电阻率约为1。7纳欧·米,铝的电阻率约为2。8纳欧·米,铜的导电率大大于铝,所以超大规模集成电路里采用铜互连,能够减小互连层的厚度,降低互连层间的分布电容,从而让微理一步提运行频率成为可能。
在这情况下,半导行业升级除了盯着制程这个外元素的“雕刀”之外,也开始努力在“萝卜”这个内元素上文章。
时至今日,半导工艺的制程——用来给萝卜刻的那把刀,正在普及0。35微米;哲儒即将投0。25微米,并布局0。18微米。
显而易见,晶圆直径的尺寸增加后,可容纳的晶数量也大幅度提,但让“萝卜变”的品改良过程,所遇到的瓶颈更难突破。
以前,在这方面的手段也很直接暴,即主要是提晶圆尺寸——自1990年代初以来,在哲儒的引领下,半导业界纷纷引200毫米,也就是8英吋晶圆的制造技术。
别人担心额投之下,无法取得回报,唐焕却不会怀疑这个“从0到1”的质变过程——铜互连是必由之路、也是
在这个不断前的过程里,半导行业跟上发展步伐的方法简单暴,即一味寻求缩减集成电路上零件的积,以增加可容纳晶的数量,从而提片的速度。
包括哲儒的holder、英特尔的pentium、ibm的power、太微系统的sparc、dec的alpha、mips科技的mips等等在内的微理,都在积极采用0。35微米制程,以顺利迈过运行频率100mhz这个极标志意义的门槛。
就拿铜互连来讲,这个创意早就有了,但由于实现难度太,业界普遍不看好其前景,结果现在,唐it把它研究明白了。
比如,沟槽缺陷、气泡缺陷、金属缺失之类。
当然了,万不可能十全十——相比于传统的铝互连,铜互连虽然有低电阻率、较好的抗电迁移能力等等优,但也同时伴随着新的问题。
与此同时,随着集成电路的密度一步增加,电迁移现象变得无法忽视,而在这方面,铜也比铝有很的优越。盖因,铜的熔约为1084摄氏度,铝的熔约为660摄氏度,铜相对更不容易发生电迁移现象。
不过,这个最直接的方法,也是有极限的——最起码可以预见的是,当制程达到比0。18微米更密的阶段,难度会极度放大。
所以,半导行业必须改变“放型”的发展模式,转而在“致”上功夫。
这方法说白了就是,用来在“萝卜”上刻“”的那把“刀”越来越巧,刀工也越来越明,随之,雕也越来越细致。
尔定律——“集成电路片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍”堪称半导工业路线图的准绳。而在过去的30多年的时间里,它也一直百灵百验。
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就是一个毫无争议的制胜法宝。
而铜互连技术的引,相当于在局着手,改善了萝卜的味、提了对雕刀刻画的承受力。
引用更为的数据就是,铜的导电能力大约比铝40%,从而使得微理的运行频率提大约15%;与此同时,铜比铝更加耐用,也让集成电路不但可以得更小,还能让可靠提大约100倍。
自然而然地,本届哲儒季开发者大会的技术金量,不是什么nc联盟大会、java联盟大会能比的。