Copper Interconnect Technology

از آنجایی که عملکرد کلی مدار عمدتاً به ویژگی‌های ترانزیستور بستگی دارد، تلاش‌های قبلی برای افزایش سرعت مدار و سیستم بر روی ترانزیستورها نیز متمرکز بود. با این حال، در طول دهه گذشته، مقاومت انگلی، ظرفیت خازنی و اندوکتانس مرتبط با اتصالات شروع به تأثیرگذاری بر عملکرد مدار کردند و عوامل اولیه در تکامل فناوری ULSI در مقیاس نانو خواهند بود. از آنجایی که رسانایی فلزی و مقاومت در برابر مهاجرت الکتریکی مس حجیم (Cu) بهتر از آلومینیوم است، استفاده از مس و مواد کم k در صنعت بین‌المللی میکروالکترونیک رایج است. با این حال، همانطور که اندازه ویژگی خطوط مس تشکیل دهنده اتصالات داخلی مقیاس می شود، مقاومت خطوط افزایش می یابد. در همان زمان مهاجرت الکتریکی و حفره های ناشی از استرس به دلیل افزایش چگالی جریان به مسائل قابل اعتماد بودن تبدیل می شوند. اگرچه فناوری مس/کم پتاسیم نسبتاً بالغ شده است، هیچ کتاب واحدی در مورد وعده ها و چالش های این فناوری های نسل بعدی موجود نیست. در این کتاب، یک رهبر در این زمینه، سیستم‌های لیزری پیشرفته با طول‌موج تشعشعات کمتر، مواد فوتولیتوگرافی و روش‌های مدل‌سازی ریاضی را برای رسیدگی به چالش‌های فناوری اتصال Cu-Interconnect توصیف می‌کند.

Since overall circuit performance has depended primarily on transistor properties, previous efforts to enhance circuit and system speed were focused on transistors as well. During the last decade, however, the parasitic resistance, capacitance, and inductance associated with interconnections began to influence circuit performance and will be the primary factors in the evolution of nanoscale ULSI technology. Because metallic conductivity and resistance to electromigration of bulk copper (Cu) are better than aluminum, use of copper and low-k materials now prevails in the international microelectronics industry. However, as the feature size of the Cu-lines forming interconnects is scaled, resistivity of the lines increases. At the same time electromigration and stress-induced voids due to increased current density become significant reliability issues. Although copper/low-k technology has become fairly mature, there is no single book available on the promise and challenges of these next-generation technologies. In this book, a leader in the field describes advanced laser systems with lower radiation wavelengths, photolithography materials, and mathematical modeling approaches to address the challenges of Cu-interconnect technology.