第0980章 铜互连和WiFi(3 / 5)
时至今日,半导体工艺的制程——用来给萝卜刻花的那把刀,正在普及0.35微米;哲儒即将投入0.25微米,并布局0.18微米。
包括哲儒的holder、英特尔的pentium、ibm的poips科技的mips等等在内的微处理器,都在积极采用0.35微米制程,以顺利迈过运行频率100mhz这个极具标志意义的门槛。
不过,这个最直接的方法,也是有极限的——最起码可以预见的是,当制程达到比0.18微米更精密的阶段,难度会极度放大。
在这种情况下,半导体行业升级除了紧紧盯着制程这个外部元素的“雕刀”之外,也开始努力在“萝卜”这个内部元素上做文章。
以前,在这方面的手段也很直接粗暴,即主要是提高晶圆尺寸——自1990年代初以来,在哲儒的引领下,半导体业界纷纷引入200毫米,也就是8英吋晶圆的制造技术。
显而易见,晶圆直径的尺寸增加后,可容纳的晶体管数量也大幅度提高,但让“萝卜变粗”的品种改良过程,所遇到的瓶颈更难突破。
所以,半导体行业必须改变“粗放型”的发展模式,转而在“精致”上花功夫。
而铜互连技术的引入,相当于在局部着手,改善了萝卜的口味、提高了对雕刀刻画的承受力。
用专业的话来解释,因为铜的电阻率约为1.7纳欧·米,铝的电阻率约为2.8纳欧·米,铜的导电率大大高于铝,所以超大规模集成电路里采用铜互连,能够减小互连层的厚度,降低互连层间的分布电容,从而让微处理器进一步提高运行频率成为可能。
与此同时,随着集成电路的密度进一步增加,电子迁移现象变得无法忽视,而在这方面,铜也比铝有很强的优越性。盖因,铜的熔点约为1084摄氏度,铝的熔点约为660摄氏度,铜相对更不容易发生电子迁移现象。
引用更为具体的数据就是,铜的导电能力大约比铝高40%,从而使得微处理器的运行频率提高大约15%;与此同时,铜比铝更加耐用,也让集成电路不但可以做得更小,还能让可靠性提高大约100倍。
当然了,万物不可能十全十美——相比于传统的铝互连,铜互连虽然具有低电阻率、较好的抗电子迁移能力等等优点,但也同时伴随着新的问题。
比如,沟槽缺陷、气泡缺陷、金属缺失之类。
正是诸如此类的多种技术难关,业内大多数人认为——虽