Многоуровневые межкомпонентные соединения для СБИС

Полупроводниковая промышленность продолжает гонку по разработке все более мощных ИС. Эти усилия в основном направлены по двум направлениям. Первое направление пытается увеличить скорость индивидуальных транзисторов путем постоянного уменьшения размеров топологических элементов приборов. Такое масштабирование также обеспечивает увеличение плотности упаковки приборов на кристалле. Второе направление влечет за собой разработку более сложных систем межкомпонентных соединений, которые сейчас используют многослойные структуры металлических проводников, разделенных с межуровневыми диэлектриками (ILD). Это позволяет создавать приборы с высоким быстродействием.

Компромисс между характеристиками отдельных приборов и межкомпонентных соединений зависит от особенностей архитектуры микросхемы. Когда полупроводниковая промышленность находилась на начальной стадии развития (от середины 70-х до 90-х годов) проектные нормы для микросхем составляли 1-5 мкм. В это время задержки в межкомпонентных соединениях в основном могли игнорироваться, потому что они были намного меньше, чем время переключения приборов (которое составляло примерно 50 МГц). Однако в середине 1990-х появились микропроцессоры и другие приборы с большими размерами кристалла, имеющие миллионы схемных элементов и скорости больше чем 1 ГГц. Разработчики стали стремиться к тому, чтобы задержки в межкомпонентных соединениях стали становиться сравнимыми с внутренними задержками в транзисторах. Для технологии с проектными нормами 0.25 мкм и ниже общее быстродействие схемы определяется скорее межкомпонентными соединениями, чем быстродействием индивидуальных приборов.

Кроме того, в середине 1990-х два различных технологических направления начали конфликтовать, а именно, схемы, предназначенные только для радиочастотного применения и схемы, предназначенные только для цифрового применения. Высокочастотные схемы обычно имели низкую плотность упаковки и высокую рабочую частоту (ГГц), в то время как цифровые схемы стремились к более высокой плотности упаковки и покрывали широкий спектр характеристик (1-100 МГц). Объединение требований к характеристикам (микросхемы со смешанным сигналом) выдвигают новые требования к системам межкомпонентных соединений.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 184; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!