ULSI中的铜互连线RC延迟

随着ULSI向深亚微米特征尺寸发展,互连引线成为ULSI向更高性能发展的主要限制因素。由互连引线引起的串扰噪音及RC延迟限制了ULSI的频率性能的提高,同时考虑到电迁移和功率损耗,人们开始寻找新的互连材料;低电阻率的铜互连材料和低介电常数介质的结合可以有效地改善互连线的性能。主要讨论了互连延迟的重要性以及改善和计算延迟的方法。

IITC预览:用新材料降低RC延迟

6月4日到6日，2007IEEE国际互连会议（IITC）将在旧金山机场的Hyatt Regency旅馆举行。在会议组织者提供的部分预印文章中有一些有趣的报导．它们全面讨论了怎样用钌、铑、锰和碳纳米管（CNT）等“新”材料来进一步降低导致RC时间延迟的电阻和电容值．RC延迟是限制芯片运行速度的关键因素。

铜互连及其相关工艺

介绍了铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺。ITRS2001/1999对铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺提出了具体的要求和进程。ITRS2001比ITRS1999整整提前了一年。铜互连和金属间低K绝缘层可解决布线RC延迟问题,CMP可解决晶圆表面不平整问题。IC特征尺寸、铜互连层厚度、金属间低K绝缘层厚度和Cu/低K鄄CMP所用研磨膏粒子尺寸都已步入纳米级,从而进一步提高了高端IC的密度和速度。

大尺寸金属氧化物TFT面板设计分析

根据最基本的2T1C像素电路,建立了TFT各参数与AMOLED面板限制因素的计算模型。详细分析了AMOLED显示尺寸与TFT迁移率、金属方块电阻、刷新频率以及器件结构的关系。在大尺寸高分辨率AMOLED面板设计中,信号线RC延迟是主要限制因素。TFT迁移率的提高在一定范围内对大尺寸显示面板设计有利,降低RC延迟是实现大尺寸、高分辨率、高刷新频率显示的关键技术。开发铜布线技术和低寄生电容TFT器件结构是未来大尺寸AMOLED显示的关键技术。

三维闪存中基于钨互连的空气隙结构的制备工艺

将空气隙应用于逻辑器件后段金属互连线中可以有效降低互连线间的寄生电容,提升电路信号传输速度,但制备过程仍具有一定的困难。基于三维闪存(3D NAND)中后段(BEOL)W的自对准双重图形化(SADP)工艺,利用湿法刻蚀的方法在W化学机械平坦化(CMP)之后去除SiO_2介质层,然后再利用化学气相淀积(CVD)法淀积一层台阶覆盖率较低的介质在金属互连线层内形成空气隙。采用空气隙结构代替原来的SiO_2介质层可降低约37.4%的寄生电容,且薄膜的台阶覆盖率会进一步降低电容。TCAD仿真和电性能测试结果表明,采用该方法制备的空气隙结构可降低互连延迟。

双嵌入式低k介电层/铜工艺技术

介绍了铜/低介电常数介电层的双嵌入式工艺,该工艺已大规模应用于动态记忆存储器(DRAM)和逻辑电路器件中。

VLSI器件按比例缩小的发展趋势及挑战

随着微电子技术的不断进步,集成电路进入超大规模集成电路(VLSI)时代,半导体器件的尺寸则达到了深亚微米量级,并且器件的尺寸还在进一步缩小。在器件缩小的过程中,出现了一些制约因素限制了器件的进一步发展,例如阈值电压减小的限制、杂质随机分布的影响、互连线延迟时间的影响等。只有很好的解决这些问题,电路的集成度才能有进一步发展的空间。

Transient response of carbon nanotube integrated circuits

所有的频率反应的速度出版了碳 nanotube (CNT ) 集成电路(IC ) 远离那被预言。CNT IC 的短暂反应通过联合系统地被探索试验性并且模拟方法。互补 field-effect-transistor (联邦货物税) 基于 inverters 在单个半导体的 CNT 上被制作，并且动态反应测量显示它能仅仅以出人意料地低的速度工作，即与 30 s 的大繁殖延期。由于 CNT 联邦货物税的更大的产量抵抗，寄生电容的存在应该导致大部分更大抵抗电容(RC ) 在 Si IC 比那推迟。通过联合模拟和试验性的大小的详细分析，在 CNT 联邦货物税 IC 的实际速度下面拖的几种寄生电容一个一个地被识别，并且他们中的每通过 RC 延期在不同层次限制速度。从测量系统的寄生电容是主导的，这被发现，并且大 RC 延期降低 CNT 联邦货物税逻辑电路的速度到仅仅类似于试验性的结果的几 kHz。各种各样的优化计划被建议并且示威了最小化寄生电容的效果，并且因此改进 CNT IC 的速度。

集成电路互连低k材料及其可靠性研究

随着集成电路的快速发展,由器件密度和连线密度不断增加、线宽逐渐减小带来的RC延迟成为了互连线可靠性的面临的最大难题。研究表明,低k材料的应用是减小RC延迟,降低串扰和功耗的重要途径。为了适应ULSI高速、高集成度的发展,低k互连介质材料的探索是集成电路的必然选择。本文系统地介绍了低k互连介质材料的特性、分类和降低k值的诸多方法。并且以反相器电路模型为例,应用AFD原理对不同低k材料的电路模型进行了AFD的计算,定量地分析不同低k材料对电路可靠性影响。

基于自适应双冗余的TTE调度方法及性能分析

针对TTE(time-triggered Ethernet,TTE)网络对业务安全性与对业务实时性要求高的问题,提出了一种自适应双冗余的网络结构,设计冗余报文的时间标签,自适应恢复传输,并设计了TTE网络中的混合流量(TT(time-triggered)流,RC(rateconstrained)流,BE(best-effort)流)调度规划方法,根据报文的重要性,发送端自适应的对网络报文进行分类,其中,TT信息双网备份传输,RC、BE信息在双网分散传输.此外,基于确定性网络分析方法,推导了自适应双冗余调度方法下RC流的闭式延迟界,并仿真验证了在极限网络、确定网络以及排队论仿真模型下所提方法减小网络延迟的效果,满足TTE网络在保障业务安全性的情况下对业务实时性的要求.