2、多层金属化集成电路：结构、用途与优势解析

多层金属化集成电路：结构、用途与优势解析

1. 多层金属化（MLM）系统概述

如今的先进集成电路在单个芯片上包含了数百万个晶体管、电容器和电阻器等众多有源和无源元件。这些离散元件需要通过某种布线方式连接起来形成电路。过去，各种元件的集成是通过重掺杂多晶硅（多晶硅）的图案化线条、经过硅化以降低其薄层电阻的多晶硅以及低电阻率的金属线（通常是铝或铝合金）来实现的。随着芯片变得更大、更复杂，对互连系统的要求也在增加。为了实现高效布线，需要更多的互连层，从而产生了多层金属化（MLM）。为了避免互连系统成为电路整体性能的限制因素，需要降低互连电阻和电容。

2. MLM系统术语和结构

MLM系统的定义可分为三大类：
- MLM结构相关术语 ：用于描述MLM结构的各个部分。
- 加工或制造序列相关术语 ：涉及创建MLM互连系统的各个过程步骤。
- 识别MLM互连组件电气或物理特性或行为的描述符 ：用于描述MLM互连组件的各种特性和行为。

2.1 结构命名法

一个完整处理的四层MLM互连横截面的主要组件如下：
- 接触（Contact） ：包括接触开口以及确保从第一层金属到硅器件或组件实现欧姆接触的各种方法。该结构通常由各种硅化物、自对准硅化物和掺杂多晶硅组成。具体的接触类型通过其用途来区分，如基极接触、源极或漏极接触、电阻器接触等。
- 层间电介质（ILD）和钝化层（Passivation） ：在四层金属结构中有