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芯片中顶层金属(top metal)的选择及厚度<厚度hope>

文章目录 概要铝的选择原因厚度的选择原因小结

概要

提示:这里可以添加技术整体架构

一、铝的选择原因

芯片中的金属互联通常是由多层金属线组成,其中最上面的一层通常是由铝线组成。铝的选择有多种原因:

1.电阻率:铝的电阻率比铜大,但是由于铝比铜轻,所以铝线的比电阻(电阻率乘以线长)比铜低。这意味着在一定长度范围内,铝线的电阻比铜线小。而顶层金属互联的长度非常短,因此为了减少互联延迟,铝成为了最合适的材料之一。

2.价格:铝的价格比铜便宜,而顶层金属互联的材料需要大量使用,因此选择铝线可以降低生产成本。

3.腐蚀:芯片加工过程中需要进行酸洗和等离子刻蚀等步骤,这些步骤会对金属互联产生腐蚀。铝可以有效地抵抗这些腐蚀,而铜则容易受到腐蚀的影响。

二、厚度的选择原因

顶层金属互联的厚度通常在几百纳米甚至更厚。厚度的选择也有多种原因:

1.导电性能:金属互联的厚度对电阻的影响非常明显,厚度越小,电阻就越大。另一方面,厚度越大,互联线的承载能力就越强。考虑到结构上的考虑以及防止线宽过细而导致断裂,厚度通常在几百纳米甚至更厚。

2.机械性能:芯片加工过程中,会涉及到许多高温高压的操作,同时还需要进行晶圆切割等步骤,这就需要顶层金属互联具有足够的机械强度。厚度越大,互连线的机械强度也越好。

小结

综上所述,芯片中选择铝组成顶层金属互联以及选择较厚的厚度,是考虑到多个方面的因素。这些选择能够在不影响电性能的前提下,为芯片提供更好的机械性能和耐腐蚀性能,提高芯片的质量和可靠性。

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