В интегральных схемах (ИС) межсоединения представляют собой структуры, которые электрически соединяют два или более элементов схемы (например, транзисторов). Дизайн и расположение межсоединений на ИС жизненно важны для ее надлежащего функционирования, производительности, энергоэффективности, надежности и производительности . Материал, из которого изготавливаются межсоединения, зависит от многих факторов. Химическая и механическая совместимость с полупроводниковой подложкой и диэлектрикоммежду уровнями межсоединения необходимо, в противном случае необходимы барьерные слои. Также требуется пригодность для изготовления; некоторые химические вещества и процессы препятствуют интеграции материалов и единичных процессов в более крупную технологию (рецепт) изготовления ИС. При изготовлении межсоединения формируются во время конечной стадии производства после изготовления транзисторов на подложке.
Межсоединения классифицируются как локальные или глобальные межсоединения в зависимости от расстояния распространения сигнала, которое они могут поддерживать. Ширина и толщина межсоединения, а также материал, из которого оно изготовлено, являются одними из важных факторов, определяющих расстояние, на которое может распространяться сигнал. Локальные межсоединения соединяют элементы схемы, расположенные очень близко друг к другу, например, транзисторы, разделенные десятью или около того другими последовательно расположенными транзисторами. Глобальные межсоединения могут передавать дальше, например, по подцепям большой площади. Следовательно, локальные межсоединения могут быть сформированы из материалов с относительно высоким удельным электрическим сопротивлением , таких как поликристаллический кремний (иногда силицированный ).для расширения своего диапазона) или вольфрама . Чтобы увеличить расстояние, которое может достигать межсоединение, различные схемы, такие как буферы или восстановители, могут быть вставлены в различных точках длинного межсоединения.
Геометрическими свойствами межсоединения являются ширина, толщина, расстояние (расстояние между соединением и другим на том же уровне), шаг (сумма ширины и расстояния) и соотношение сторон, или AR, (толщина, деленная на ширину). ). Минимальные и максимальные значения ширины, интервала, AR и, в конечном итоге, шага ограничены правилами проектирования, которые гарантируют, что межсоединение (и, следовательно, ИС) может быть изготовлено по выбранной технологии с разумным выходом. Ширина ограничена, чтобы межсоединения минимальной ширины не ломались, а межсоединения максимальной ширины можно сгладить с помощью химико-механической полировки .(ЦМП). Расстояние ограничено, чтобы обеспечить возможность изготовления смежных межсоединений без каких-либо перемычек из проводящего материала. Толщина определяется исключительно технологией, а соотношение сторон – выбранной шириной и заданной толщиной. В технологиях, поддерживающих несколько уровней межсоединений, каждая группа смежных уровней или каждый уровень имеют свой собственный набор правил проектирования.
До введения CMP для выравнивания уровней ИС межсоединения имели правила проектирования, которые указывали большую минимальную ширину и пространство, чем нижний уровень, чтобы гарантировать, что грубая топология нижележащего слоя не вызовет разрывов в межсоединении, сформированном наверху. Внедрение CMP сделало возможной более тонкую геометрию.
AR является важным фактором. В технологиях, которые формируют структуры межсоединений с помощью обычных процессов, AR ограничивается гарантией того, что травление, создающее межсоединение, и диэлектрическое осаждение, которое заполняет пустоты между межсоединениями диэлектриком, могут быть выполнены успешно. В тех из них, которые образуют соединительные структуры с дамасскими процессами, AR должен обеспечивать успешное травление канавок, нанесение барьерного металла (при необходимости) и соединительного материала.