电阻-电容 (RC) 时间延迟
Search documents
寻找铜互联的替代者
半导体行业观察· 2025-11-17 01:26
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 遵循摩尔定律,集成电路中晶体管尺寸的持续缩小——微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番—— 是一项非凡的工程壮举,突破了基础物理学的极限。晶体管是关键元件,它通过开关电流来调节端子 (导电连接点)之间的电流。当晶体管尺寸减小时,开关速度加快,从而使集成电路能够更快地处理 信息。 然而,随着晶体管尺寸缩小到纳米级,互连线——连接晶体管和微芯片上其他电路元件的金属导线 ——成为处理速度的主要瓶颈。因此,提升下一代电子设备集成电路的性能不能仅仅依靠缩小晶体管 尺寸来实现,还需要开发新型互连材料。 互连线用于将信号从一个电路元件传输到另一个电路元件。信号在导线中传输所需的时间称为电阻- 电容 (RC) 时间延迟,它取决于互连材料的固有电阻和周围介质元件(一种可被电场极化的电绝缘 体)的电容。因此,铜作为导电性最好的金属之一,一直是互连线的标准材料。然而,仿真结果表 明,目前使用的最小互连线(宽度约为 15 nm)的 RC 时间延迟可能高达晶体管开关速度的 20 倍。 互连线的RC时间延迟为何如此之大?铜的电阻会随着尺寸的减小而增大。金属内部电子的运动是造 成这种尺寸效应影 ...