RC delay 对器件运算速度的影响-----------纳米集成电路制造工艺 张汝京等 编著

2025-07-22 08:24

式中,R是连接导线的电阻,其中一些常见金属导体的电阻(单位 μΩ•cm)如下:

W/AI 合金的电阻是4;

Al 合金的电阻是3;

Cu电阻是1.7。

C与绝缘体(insulator)的介电常数相关,列举一些常见绝缘材料的介电常数:

SiO2的介电常数是4;

fluorine silicon glass 的介电常数是 3.5;

black diamond 的介电常数是3。

互连中导线的电阻(R)可以用下面的公式计算

式中,p是导线的电阻率;L是导线的长度;P是导线的宽度;T是导线厚度。

从式(4-3)中可以看出,导线的宽度P与电阻成反比。随着晶体管尺寸不断缩小,电路也愈来愈密集,相应地会减小导线的宽度P,在一定程度上会增加R值。

互连中导线的电容(C)是在金属之间的寄生电容(见图4.25),可以用下面的公式计算

式中,k是材料的介电常数,εo是真空介电常数。

合并式(4-3)和式(4-4)可得

从式(4-5)可知,RCock,图 4.26 表示 RC delay 随着器件尺寸的减小而增加(在没有使用新材料的条件下)。

材料的介电常数k与真空介电常数之间的关系为

式中,k是材料的介电常数;εo是真空介电常数;N是每立方米中的分子数;ae是电子云的极化率;ad是原子核的变形率;k是永久电偶极矩。640.png640-1.png640-2.png640-3.png640-4.png640-5.png640-6.png