Interconnectprocessen
Wat is de belangrijkste reden waarom het bedradingsmateriaal van geavanceerde LSI's van aluminium (Al) door koper (Cu) is vervangen?
- ADe soortelijke weerstand is lager en de weerstand tegen elektromigratie is ook hoger
- BHet is gemakkelijker te bewerken met droog etsen
- CDe hechting aan oxidefilm is zeer goed, zodat geen barrièrelaag nodig is
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. De soortelijke weerstand is lager en de weerstand tegen elektromigratie is ook hoger
Cu heeft een soortelijke weerstand van ongeveer 1,7 µΩ·cm, ruwweg 60% van die van Al (ongeveer 2,7 µΩ·cm), waardoor bedradingsvertraging en vermogen afnemen; door het hoge smeltpunt bewegen de atomen moeilijk, zodat de weerstand tegen elektromigratie ook meer dan een orde van grootte hoger is. IBM kondigde in 1997 massaproductie aan en vanaf ongeveer de 0,13 µm-generatie werd Cu de standaard. Cu vormt echter moeilijk vluchtige verbindingen, waardoor droog etsen lastig is, en diffundeert gemakkelijk in isolatiefilms; daarom wordt het met het damascene-proces gevormd en omgeven door barrièrelagen van onder meer Ta en TaN.