一直以来，语音芯片互连金属化层都是铝制化。 应用按设计方法的占比例缩小，随着特征尺寸变小，集成电路的速度变快，采用180nm技术制作的微处理器的时钟频率已经超过1GHz。在这种情况下，ic芯片上的微细铝布线的电阻成为影响集成电路的速度的主要因素。

语音芯片制造技术——铜互连

互连线的电阻比起铝互连线来，在相同的截面积下可以减小40%，使用铜互连可以减小芯片上互连线的电阻，或者在保持电阻不变的情况下减小互连金属的厚度来减小同一层内互连线间的耦合电容，从而降低耦合噪声和互连线的信号延迟。其次，近几年用于铜互连的双大马士革工艺结构已开发成功，它可以在芯片制造中减小几步昂贵的工艺步骤，降低制造成本。再者，在电迁徙方面，铜显著优于铝。因此，当特征尺寸为180nm或更小时，铜将代替铝用于语音芯片制造工艺。

在12年的SEMI研讨会上，IBM公司和Infineon（原西门子公司半导体部）发表了CMOS 7S和7SF工艺，受到广泛关注。它采用全集成的ULSICMOS/铜互连技术，铜互连层可以多到6层，这两种工艺的栅长（图形上的）分别为0.20μm和0.18μm，有效沟道长度小于0.15μm和0.11μm(对NFET），金属接触中心距为0.63~0.81μm（对CMOS 7S）和0.44~0.46μm(对CMOS 7SF)，6晶体管的SRAM单元大小仅为6.8μm和4.8μm。

在肯定铜互连技术优越性的同时，有些专家也强调了该技术在材料集成和可靠性方面所面临的挑战。因为铜易于扩散入硅和大多数电介质中，因此它必须用金属（如Ta,TaN）和介质（如SiN，SiC）的扩散阻挡层"包封"起来，以免引起金属线之间的漏电和芯片上晶体管性能的退化。同时，芯片工作时，邻近金属线之间施加的电场也大大提高了铜的扩散速率，因而保证"阻挡层"的绝对完整性对器件的长期可靠性致关重要。在采用铜互连技术时，如何在语音芯片制造中避免铜的沾污也成为制造工艺中的重要课题。

总之，将铜互连技术列入180nm甚至更小规格的语音芯片生产制造工艺上是必然趋势，但要想作为大规模生产的基础制造技术，它仍是处于发展的初期阶段。

——来源九芯电子

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